SpringBoot與ElasticJob整合，實現一百萬條數據的狀態秒級更新
作者：Java知識日歷
隨著訂單數量急劇增加，傳統的單線程訂單狀態更新方式已經無法滿足高效處理的需求。為了提高訂單狀態更新的效率和系統的響應能力，我們決定采用分布式任務調度實現高效的訂單狀態批量更新。
隨著訂單數量急劇增加，傳統的單線程訂單狀態更新方式已經無法滿足高效處理的需求。為了提高訂單狀態更新的效率和系統的響應能力，我們決定采用分布式任務調度實現高效的訂單狀態批量更新。
應用場景
緩存預熱
- 緩存填充：在系統啟動時或高峰期來臨前，預先加載數據到緩存中，每個分片處理一部分數據。
用戶通知系統
- 郵件發送：向大量用戶發送電子郵件，可以通過分片來并行處理郵件發送任務，減少延遲。
- 推送通知：向移動設備推送通知，每個分片處理一部分用戶的推送任務。
消息隊列處理
- 消息處理：消費消息隊列中的消息，通過分片來提高消息處理的速度和效率。
- 事件驅動任務：根據事件觸發的任務，可以使用分片來并行處理不同的事件類型或事件來源。
數據批處理
- 批量數據導入/導出：將大量數據從一個系統遷移到另一個系統時，可以將數據分成多個批次進行處理。
- 日志處理：分析和處理大量的日志文件，每個分片處理一部分日志。
定時任務調度
- 定時數據同步：定期將數據從源數據庫同步到目標數據庫，可以通過分片來并行處理不同部分的數據。
- 報告生成：生成復雜的報表或統計信息，每個分片負責計算一部分數據的結果。
大規模數據分析
- 數據清洗：對海量數據進行清洗和預處理，每個分片處理一部分數據。
- 特征提取：從大數據集中提取特征，每個分片處理一部分數據集。
分布式爬蟲
- 網頁抓取：分布式爬蟲可以從多個節點同時抓取網頁內容，每個分片負責抓取一組URL。
- 數據采集：從不同的數據源收集數據，每個分片處理一個數據源。
游戲服務器管理
- 玩家數據更新：在游戲中，頻繁地更新玩家數據，可以通過分片來并行處理不同玩家的數據。
- 游戲邏輯計算：在多人在線游戲中，并行計算不同區域的游戲邏輯。
內容推薦系統
- 個性化推薦：為用戶提供個性化的推薦內容，每個分片處理一部分用戶的推薦任務。
實時監控與報警
- 監控指標收集：實時收集和處理監控指標，每個分片負責收集一部分系統的監控數據。
- 報警規則評估：評估報警規則，每個分片處理一部分報警條件。
任務分片的目的
- 負載均衡：通過將任務分配到多個節點上，避免單個節點過載。
- 提高性能：利用多核CPU或多臺機器的計算能力來加速任務執行。
- 容錯性：即使某個節點失敗，其他節點仍然可以繼續處理剩余的任務。
我們為什么選擇ElasticJob？
簡化任務開發
ElasticJob 提供了簡潔的任務接口，開發者只需關注具體的業務邏輯，而不必過多關心任務調度的底層細節。這大大提高了開發效率，減少了潛在的錯誤。
細粒度的日志記錄
ElasticJob 支持詳細的日志記錄，可以幫助開發者追蹤任務的執行過程，定位和解決問題。這對于調試和優化性能至關重要。
可靠的作業執行機制
ElasticJob具備強大的容錯能力和故障恢復機制。如果某個節點發生故障，其他節點可以接管其分片任務，確保任務的連續性和可靠性。這種設計使得系統能夠在面對突發情況時保持穩定運行。
動態分片策略
ElasticJob支持多種分片策略，可以根據實際需求調整分片的數量和分布方式。這對于處理不同規模的數據集非常有用。例如，在訂單數量增加時，可以通過簡單的配置調整分片總數，而無需對代碼進行大量修改。
可視化監控與管理
ElasticJob 提供了一個內置的控制臺，用于監控和管理任務的執行情況。通過這個控制臺，管理員可以實時查看任務的狀態、執行歷史、分片信息等，方便進行運維和調優。
支持定時任務
ElasticJob 內置了Cron表達式的支持，可以輕松地設置任務的執行時間表。這對于需要定期執行的任務（如每天或每小時執行一次的訂單狀態更新）非常方便。
如何進行任務分片？
- 確定分片總數：根據任務的特點和系統的資源情況決定需要分成多少個小任務。
- 分配分片項：為每個小任務分配一個唯一的分片項。
- 實現任務邏輯：編寫代碼來處理特定分片項對應的任務數據。
- 調度器管理：使用調度框架ElasticJob來管理和調度這些分片任務。
代碼實操
<!-- Spring Boot Starter -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Data JPA -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<!-- MySQL Connector -->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!-- ElasticJob Lite Core -->
<dependency>
<groupId>com.dangdang</groupId>
<artifactId>elastic-job-lite-core</artifactId>
<version>2.1.5</version>
</dependency>
<!-- ElasticJob Lite Spring Boot Starter -->
<dependency>
<groupId>com.dangdang</groupId>
<artifactId>elastic-job-lite-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.1.5</version>
</dependency>
<!-- Zookeeper Client -->
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>4.2.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>4.2.0</version>
</dependency>application.yml
server:
port:8080
spring:
datasource:
url:jdbc:mysql://localhost:3306/order_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC
username:root
password:123456
driver-class-name:com.mysql.cj.jdbc.Driver
jpa:
hibernate:
ddl-auto:update
show-sql:true
properties:
hibernate:
dialect:org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
elasticjob:
regCenter:
serverLists:localhost:2181# ZooKeeper服務器地址
namespace:elastic-job-demo # 命名空間
jobs:
orderStatusUpdateJob:
cron: 0 0 * * * ? # Cron表達式，每小時執行一次
shardingTotalCount:5 # 分片總數
jobClass:com.example.job.OrderStatusUpdateJob# 任務類全限定名
description:"更新訂單狀態"# 任務描述Application.java
package com.example;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
@SpringBootApplication
@EnableScheduling // 啟用定時任務調度
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}訂單狀態更新任務
package com.example.job;
import com.dangdang.ddframe.job.api.ShardingContext;
import com.dangdang.ddframe.job.simple.api.SimpleJob;
import com.example.service.OrderService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* 訂單狀態更新任務類
* 實現SimpleJob接口，用于定期更新訂單狀態
*/
@Component
publicclass OrderStatusUpdateJob implements SimpleJob {
privatestaticfinal Logger log = LoggerFactory.getLogger(OrderStatusUpdateJob.class);
@Autowired
private OrderService orderService; // 注入OrderService服務
/**
* 執行任務的方法
* @param context 分片上下文
*/
@Override
public void execute(ShardingContext context) {
int shardingItem = context.getShardingItem(); // 獲取當前分片項
int shardingTotalCount = context.getShardingTotalCount(); // 獲取總分片數
long maxOrderId = orderService.getMaxOrderId(); // 獲取最大訂單ID
// 計算當前分片需要處理的訂單范圍
long startId = (long) shardingItem * (maxOrderId / shardingTotalCount);
long endId = Math.min(startId + (maxOrderId / shardingTotalCount), maxOrderId);
log.info("Processing orders from {} to {}", startId, endId); // 記錄處理的訂單范圍
int updatedCount = orderService.updateStatusInRange(startId, endId, "Processed"); // 更新訂單狀態
log.info("Updated {} orders in range {} to {}", updatedCount, startId, endId); // 記錄更新結果
}
}訂單實體類
package com.example.model;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;
/**
* 訂單實體類
* 映射到數據庫中的order表
*/
@Entity
publicclass Order {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id; // 訂單ID
private String status; // 訂單狀態
public Long getId() {
return id;
}
public void setId(Long id) {
this.id = id;
}
public String getStatus() {
return status;
}
public void setStatus(String status) {
this.status = status;
}
}訂單Repository
package com.example.repository;
import com.example.model.Order;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.data.jpa.repository.Modifying;
import org.springframework.data.jpa.repository.Query;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import java.util.List;
/**
* 訂單Repository接口
* 提供基本的CRUD操作和自定義查詢
*/
publicinterface OrderRepository extends JpaRepository<Order, Long> {
/**
* 根據ID范圍查找訂單
* @param startId 開始ID
* @param endId 結束ID
* @return 訂單列表
*/
List<Order> findByIdBetween(Long startId, Long endId);
/**
* 根據ID范圍更新訂單狀態
* @param startId 開始ID
* @param endId 結束ID
* @param newStatus 新狀態
* @return 更新的訂單數量
*/
@Modifying
@Transactional
@Query("UPDATE Order o SET o.status = :newStatus WHERE o.id BETWEEN :startId AND :endId")
int updateStatusInRange(@Param("startId") Long startId, @Param("endId") Long endId, @Param("newStatus") String newStatus);
}訂單服務類
package com.example.service;
import com.example.model.Order;
import com.example.repository.OrderRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
/**
* 訂單服務類
* 處理訂單相關的業務邏輯
*/
@Service
publicclass OrderService {
@Autowired
private OrderRepository orderRepository; // 注入OrderRepository
/**
* 根據ID范圍獲取訂單
* @param startId 開始ID
* @param endId 結束ID
* @return 訂單列表
*/
public List<Order> getOrdersByRange(Long startId, Long endId) {
return orderRepository.findByIdBetween(startId, endId);
}
/**
* 根據ID范圍更新訂單狀態
* @param startId 開始ID
* @param endId 結束ID
* @param newStatus 新狀態
* @return 更新的訂單數量
*/
public int updateStatusInRange(Long startId, Long endId, String newStatus) {
return orderRepository.updateStatusInRange(startId, endId, newStatus);
}
/**
* 獲取最大訂單ID
* @return 最大訂單ID
*/
public long getMaxOrderId() {
return orderRepository.findAll().stream()
.mapToLong(Order::getId)
.max()
.orElse(0L);
}
}責任編輯：武曉燕
來源：
Java知識日歷
