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https://github.com/NewLifeX/AntJob

分布式任务调度系统,纯NET打造的重量级大数据实时计算平台,万亿级调度经验积累!面向中小企业大数据分析场景。
https://github.com/NewLifeX/AntJob

csharp dotnet

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分布式任务调度系统,纯NET打造的重量级大数据实时计算平台,万亿级调度经验积累!面向中小企业大数据分析场景。

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README

        

# NewLife.AntJob - 蚂蚁调度

![GitHub top language](https://img.shields.io/github/languages/top/newlifex/antjob?logo=github)
![GitHub License](https://img.shields.io/github/license/newlifex/antjob?logo=github)
![Nuget Downloads](https://img.shields.io/nuget/dt/newlife.antjob?logo=nuget)
![Nuget](https://img.shields.io/nuget/v/newlife.antjob?logo=nuget)
![Nuget (with prereleases)](https://img.shields.io/nuget/vpre/newlife.antjob?label=dev%20nuget&logo=nuget)

![Nuget Downloads](https://img.shields.io/nuget/dt/newlife.antjob.extensions?logo=nuget)
![Nuget](https://img.shields.io/nuget/v/newlife.antjob.extensions?logo=nuget)
![Nuget (with prereleases)](https://img.shields.io/nuget/vpre/newlife.antjob.extensions?label=dev%20nuget&logo=nuget)

![Ant](Doc/ant.png)

# 蚂蚁调度AntJob-分布式任务调度系统

分布式任务调度系统,纯NET打造的重量级大数据实时计算平台,万亿级调度经验积累!面向中小企业大数据分析场景。

开源地址:[https://github.com/NewLifeX/AntJob](https://github.com/NewLifeX/AntJob)
使用教程:[https://newlifex.com/blood/antjob](https://newlifex.com/blood/antjob)
体验地址:[http://ant.newlifex.com](http://ant.newlifex.com/)

# v4架构升级
v4版本是对v3版本的重构,主要是为了解决v3版本的一些问题,以及提供更多的功能。
v4版本亮点:
1. []新增Http接入,由AntWeb提供调度服务,无需部署AntServer,满足轻量级项目需要。(进行中,等NewLife.Remoting提供WebsocketClient)
2. [x]增强定时调度,支持指定Cron表达式,逐步替代Start+Step的恒定间隔定时调度
3. []提前生成任务,提前下发给执行器,到时间后马上执行,提高任务执行时间精度。(待重新评估)
4. []支持任务主动延迟,任务在执行中发现数据条件未满足时,可以向调度中心请求延迟一段时间后再执行,增加执行次数但不增加错误次数
5. []扩充调度模式,常态化部署AntAgent,正式把Sql调度和C#调度加入主线,将来增加数据抽取和数据推送等多种调度模式

# 功能特点
AntJob的核心是**蚂蚁算法**:**把任意大数据拆分成为小块,采用蚂蚁搬家策略计算每一块!**
(蚂蚁搬家,一个馒头掉在地上,众多小蚂蚁会把馒头掰成小块小块往家里般!)

该算法设计于2008年,最开始用于处理基金公司的短信/邮件/传真群发(每批两百万)和电话话费分析(上百种国际长途计费规则),数据量不算大,但是有一定复杂度,并且要求支持持续处理(实时计算)以及出错重试。

2016年在中通快递某产品项目中使用该算法进行大数据实时计算,成功挑战每日1200万的订单。并进一步发展衍生成为重量级实时计算平台,集分布式计算、集群调度、配置中心、负载均衡、故障转移、跨机房冗余、作业监控告警、百亿级数据清洗、超大Redis缓存(>2T)于一身,于2019年达到每年万亿级计算量(2019年双十一日订单量破亿)。

AntJob是开源简化版,仅提供分布式计算和集中调度能力,支持百亿级调度。

AntJob主要功能点:
1. 作业处理器。每一个最小业务模块实现一个处理器类,用于处理这一类作业。例如同步数据表时,每张表写一个处理器类,并在调度中心注册一个作业,调度中心按照作业时间切片得到任务,然后把任务(主要包含时间区间)分派给各个计算节点上的处理器类执行。又如,每天汇总计算是一个作业,而每月汇总计算又是另一个作业;
1. 任务上下文。作业处理器类实例化以后,将反复向调度中心申请任务来执行,每个任务的上下文核心数据是时间区间(数据调度)、时间点(定时调度)、消息体(消息调度)。调度中心记录任务处理结果;
1. 数据切片。支持按照时间区间(如5秒)把大数据切分为小片,也即是数据调度,处理过最大单表60亿行;
1. 定时调度。支持定时执行(秒级)指定业务逻辑,每个执行时间点得到一个任务;
1. 任务重试。每个任务完整记录处理结果,失败任务在延迟一段时间后将会自动重新分派(可能由原节点或其它节点执行);
1. 任务重置。支持批量重置已执行完成的任务,让其再次执行处理;
1. 作业面板。在Web控制台上可查看每个应用所有作业的运行状态,或修改参数;
1. 作业重置。调整作业参数,让其再次处理某段时间的任务数据,例如重算过去一个月的数据;

# 定时调度
以下源码位于 [https://github.com/NewLifeX/AntJob/tree/master/Samples/HisAgent](https://github.com/NewLifeX/AntJob/tree/master/Samples/HisAgent) 

## 新建项目
新建.net core 3.1项目,从nuget引用 AntJob。实例化一个调度器Scheduler,配置网络提供者。
```csharp
using System;
using AntJob;
using AntJob.Providers;
using NewLife.Log;

namespace HisAgent
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
XTrace.UseConsole();

var set = AntSetting.Current;

// 实例化调度器
var sc = new Scheduler();

// 使用分布式调度引擎替换默认的本地文件调度
sc.Provider = new NetworkJobProvider
{
Server = set.Server,
AppID = set.AppID,
Secret = set.Secret,
};

// 添加作业处理器
sc.Handlers.Add(new HelloJob());

// 启动调度引擎,调度器内部多线程处理
sc.Start();

Console.WriteLine("OK!");
Console.ReadKey();
}
}
}
```
然后添加第一个定时调度的作业处理器
```csharp
using System;
using AntJob;

namespace HisAgent
{
internal class HelloJob : Handler
{
public HelloJob()
{
// 今天零点开始,每10秒一次
var job = Job;
job.Time = DateTime.Today;
job.Step = 10;
}

protected override Int32 Execute(JobContext ctx)
{
// 当前任务时间
var time = ctx.Task.Time;
WriteLog("新生命蚂蚁调度系统!当前任务时间:{0}", time);

// 成功处理数据量
return 1;
}
}
}
```
作业处理器必须继承自Handler,并且重写Execute实现业务逻辑。
我们这里的业务逻辑就是输出一行日志,其中的ctx.Task就是切分得到的任务上下文,Start是时间点。
构造函数中设定的开始时间和步进Step,仅用于首次注册作业到调度中心,后面就没有用处了。

为了编译观察,修改项目输出目录,在项目文件上点右键选“编辑项目文件”
```xml

Exe
netcoreapp3.1
1.0.*
false
..\..\Bin\HisAgent
false

```

## 编译执行
代码能编译通过,先跑起来看看
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586439204543-396a9f07-3340-4bd0-80c2-782c628cba0d.png#align=left&display=inline&height=192&name=image.png&originHeight=384&originWidth=1468&size=93962&status=done&style=none&width=734)
可以看到,调度器首先连接 tcp://127.0.0.1:9999,其次 tcp://ant.newlifex.com:9999 ,而上面代码中并没有提及这两个地址。其实这就是调度中心地址,默认本地用于调试,如果链接失败再连接公开版调度中心,位于配置文件中:

```csharp
/// 蚂蚁配置。主要用于网络型调度系统
[Config("Ant")]
public class AntSetting : Config
{
#region 属性
/// 调试开关。默认false
[Description("调试开关。默认false")]
public Boolean Debug { get; set; }

/// 调度中心。逗号分隔多地址,主备架构
[Description("调度中心。逗号分隔多地址,主备架构")]
public String Server { get; set; } = "tcp://127.0.0.1:9999,tcp://ant.newlifex.com:9999";

/// 应用标识。调度中心以此隔离应用,默认当前应用
[Description("应用标识。调度中心以此隔离应用,默认当前应用")]
public String AppID { get; set; }

/// 应用密钥。
[Description("应用密钥。")]
public String Secret { get; set; }
#endregion

#region 方法
/// 重载
protected override void OnLoaded()
{
if (AppID.IsNullOrEmpty())
{
var asm = Assembly.GetEntryAssembly();
if (asm != null) AppID = asm.GetName().Name;
}

base.OnLoaded();
}
#endregion
}
```

其实上面Main函数中已经看到从配置文件里面读取Server+AppID+Secret,该配置类读取的配置文件在这:
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586439584880-ea4aa91c-460d-4893-b849-8ac8b0995311.png#align=left&display=inline&height=340&name=image.png&originHeight=680&originWidth=1075&size=127959&status=done&style=none&width=537.5)
AppID默认取本应用名,Secret由调度中心生成并下发。
调度中心默认打开自动注册AutoRegistry,任意应用登录时自动注册,省去人工配置应用账号的麻烦。
企业内部正式场景使用时,为安全起见,建议关闭自动注册。

再来看看前面跑起来的日志
```sql
21:33:08.470 1 N - 启动任务调度引擎[AntJob.Providers.NetworkJobProvider],作业[1]项,定时5秒
21:33:08.471 1 N - HelloJob 开始工作 False 区间(2020-04-09 00:00:00, 0001-01-01 00:00:00) Offset=15 Step=10 MaxTask=8
21:33:08.587 5 Y Job HelloJob 停止工作
21:33:09.467 7 Y T [180.174.185.180:53926]上线!X3
```
启动了调度引擎,带有一个作业;
作业HelloJob,就是我们通过 `sc.Handlers.Add(new HelloJob())`` `添加进去的作业处理器实例;
HelloJob状态False,处于停止工作状态,那是因为作业注册后,默认都是停止状态,需要去web控制台配置参数后手工开启;
最后一个xxx上线,这是蚂蚁调度的Peers功能,可以探测得到当前应用下所有已连接节点的状态。当HisAgent部署于多个服务器时,每个进程都可以通过Peers得知其它节点的存在;

## 作业管理
不用关闭HistAgent客户端窗口,我们去线上web控制台看看 [http://ant.newlifex.com/](http://ant.newlifex.com/)
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586440482188-a895c1b9-8c03-4966-ade8-f15d39d4bb68.png#align=left&display=inline&height=245&name=image.png&originHeight=491&originWidth=1359&size=93355&status=done&style=none&width=679.5)
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586440526419-b2edc421-9ecb-4d4c-9879-fdaea412908f.png#align=left&display=inline&height=171&name=image.png&originHeight=342&originWidth=1616&size=82675&status=done&style=none&width=808)
可以看到应用节点在线,点击应用名进去作业面板
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586440600271-416571eb-8604-4a3c-9907-3fa5ebe1f6d6.png#align=left&display=inline&height=99&name=image.png&originHeight=197&originWidth=1631&size=55947&status=done&style=none&width=815.5)
这就是我们的HelloJob作业,对应HisAgent中的HelloJob作业处理器。
它处于停用状态,下一次执行时间是 00:00:00 ,也就是今天零点,加上10秒步进,也远小于当前时间,因此,只要启用该作业,调度中心将会马上开始切分任务,并分派给客户都执行。
我们来点击红色叉叉,让它改变为启用状态
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586440804204-a7a232d5-e640-4de7-b108-1155045edbb6.png#align=left&display=inline&height=394&name=image.png&originHeight=788&originWidth=1769&size=344111&status=done&style=none&width=884.5)
几秒后,客户端HisAgent欢快地跑起来!它正在以10秒间隔不断切分并执行任务。

刷新作业面板,可以看到,开始时间已经变为当前附近的时间,右边也有了执行次数。
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586441093138-8b1c59fb-4277-4e45-a928-0c99465dba70.png#align=left&display=inline&height=95&name=image.png&originHeight=189&originWidth=1642&size=59847&status=done&style=none&width=821)

点击作业名HelloJob,进去查看任务明细
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586441195402-c2005a03-8298-4300-a6be-598d34ca1469.png#align=left&display=inline&height=602&name=image.png&originHeight=1204&originWidth=2156&size=353044&status=done&style=none&width=1078)
任务切分后,插入作业任务表,此时状态为“就绪”,等待分发给客户端执行。
客户端执行后,向调度中心报告执行结果,可能“完成”,可能“错误”。
错误的任务,会在1分钟后,重新执行,最多连续错误10次。

## 双跑,沸腾吧,分布式计算
再开两个HisAgent进程,查看应用在线表,可以看到有三个节点在线。
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586442033394-770585b2-9fcd-41d4-a27d-afcfd32dfff9.png#align=left&display=inline&height=446&name=image.png&originHeight=892&originWidth=2053&size=482186&status=done&style=none&width=1026.5)
HisAgent控制台中,可以看到各自都有机会分配了任务,每个任务有且仅有一个节点执行。

刷新作业HelloJob的任务列表,可以看到不同客户端执行了不同的任务。
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1144030/1586442181551-b4cd0691-0e74-45ae-bf5f-d005a6ebcf2c.png#align=left&display=inline&height=249&name=image.png&originHeight=497&originWidth=1799&size=140083&status=done&style=none&width=899.5)

### 设计概要
计算型应用(实现IJob)

```sequence{theme="simple"}
计算应用->调度中心: app登录
note over 调度中心: app/secret
计算应用-->>调度中心: 注册作业

Web控制台->调度中心: 设置参数
Web控制台->调度中心: 启动作业

计算应用->调度中心: 申请作业分片
调度中心->计算应用: 返回分片
note over 计算应用: 多线程处理任务

计算应用-->调度中心: 上报局部状态
note over Web控制台: 作业状态看板
计算应用->调度中心: 处理成功
计算应用-->调度中心: 处理失败
```

### 系统架构
调度中心主从架构

```sequence{theme="simple"}
计算应用->调度中心: 登录
调度中心->数据库: 连接
计算应用-->>调度中心2: 故障转移
调度中心2->数据库: 连接

计算应用2->调度中心: 登录
计算应用3->调度中心: 登录
计算应用4->调度中心: 登录

Web控制台-->调度中心: 监控
```

## 新生命项目矩阵
各项目默认支持net7.0/netstandard2.1/netstandard2.0/net4.61,旧版(2022.1225)支持net4.5/net4.0/net2.0

| 项目 | 年份 | 说明 |
| :--------------------------------------------------------------: | :---: | -------------------------------------------------------------------------------------- |
| 基础组件 | | 支撑其它中间件以及产品项目 |
| [NewLife.Core](https://github.com/NewLifeX/X) | 2002 | 核心库,日志、配置、缓存、网络、序列化、APM性能追踪 |
| [NewLife.XCode](https://github.com/NewLifeX/NewLife.XCode) | 2005 | 大数据中间件,单表百亿级,MySql/SQLite/SqlServer/Oracle/TDengine/达梦,自动分表 |
| [NewLife.Net](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Net) | 2005 | 网络库,单机千万级吞吐率(2266万tps),单机百万级连接(400万Tcp) |
| [NewLife.Remoting](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Remoting) | 2011 | RPC通信框架,内网高吞吐或物联网硬件设备场景 |
| [NewLife.Cube](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Cube) | 2010 | 魔方快速开发平台,集成了用户权限、SSO登录、OAuth服务端等,单表100亿级项目验证 |
| [NewLife.Agent](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Agent) | 2008 | 服务管理组件,把应用安装成为操作系统守护进程,Windows服务、Linux的Systemd |
| [NewLife.Zero](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Zero) | 2020 | Zero零代脚手架,基于NewLife组件生态的项目模板,Web、WebApi、Service |
| 中间件 | | 对接知名中间件平台 |
| [NewLife.Redis](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Redis) | 2017 | Redis客户端,微秒级延迟,百万级吞吐,丰富的消息队列,百亿级数据量项目验证 |
| [NewLife.RocketMQ](https://github.com/NewLifeX/NewLife.RocketMQ) | 2018 | RocketMQ纯托管客户端,支持Apache RocketMQ和阿里云消息队列,十亿级项目验 |
| [NewLife.MQTT](https://github.com/NewLifeX/NewLife.MQTT) | 2019 | 物联网消息协议,MqttClient/MqttServer,客户端支持阿里云物联网 |
| [NewLife.IoT](https://github.com/NewLifeX/NewLife.IoT) | 2022 | IoT标准库,定义物联网领域的各种通信协议标准规范 |
| [NewLife.Modbus](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Modbus) | 2022 | ModbusTcp/ModbusRTU/ModbusASCII,基于IoT标准库实现,支持IoT平台和IoTEdge |
| [NewLife.Siemens](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Siemens) | 2022 | 西门子PLC协议,基于IoT标准库实现,支持IoT平台和IoTEdge |
| [NewLife.Map](https://github.com/NewLifeX/NewLife.Map) | 2022 | 地图组件库,封装百度地图、高德地图和腾讯地图 |
| [NewLife.IP](https://github.com/NewLifeX/NewLife.IP) | 2022 | IP地址库,IP地址转物理地址 |
| 产品平台 | | 产品平台级,编译部署即用,个性化自定义 |
| [AntJob](https://github.com/NewLifeX/AntJob) | 2019 | 蚂蚁调度,分布式大数据计算平台(实时/离线),蚂蚁搬家分片思想,万亿级数据量项目验证 |
| [Stardust](https://github.com/NewLifeX/Stardust) | 2018 | 星尘,分布式服务平台,节点管理、APM监控中心、配置中心、注册中心、发布中心 |
| [NewLife.ERP](https://github.com/NewLifeX/NewLife.ERP) | 2021 | 企业ERP,产品管理、客户管理、销售管理、供应商管理 |
| [CrazyCoder](https://github.com/NewLifeX/XCoder) | 2006 | 码神工具,众多开发者工具,网络、串口、加解密、正则表达式、Modbus |
| [XProxy](https://github.com/NewLifeX/XProxy) | 2005 | 产品级反向代理,NAT代理、Http代理 |
| [HttpMeter](https://github.com/NewLifeX/HttpMeter) | 2022 | Http压力测试工具 |
| [GitCandy](https://github.com/NewLifeX/GitCandy) | 2015 | Git源代码管理系统 |
| [SmartOS](https://github.com/NewLifeX/SmartOS) | 2014 | 嵌入式操作系统,完全独立自主,支持ARM Cortex-M芯片架构 |
| [SmartA2](https://github.com/NewLifeX/SmartA2) | 2019 | 嵌入式工业计算机,物联网边缘网关,高性能.NET6主机,应用于工业、农业、交通、医疗 |
| 菲凡物联FIoT | 2020 | 物联网整体解决方案,建筑、环保、农业,软硬件及大数据分析一体化,单机十万级点位项目验证 |
| NewLife.UWB | 2020 | 厘米级(10~20cm)高精度室内定位,软硬件一体化,与其它系统联动,大型展厅项目验证 |

## 新生命开发团队
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新生命团队(NewLife)成立于2002年,是新时代物联网行业解决方案提供者,致力于提供软硬件应用方案咨询、系统架构规划与开发服务。
团队主导的开源NewLife系列组件已被广泛应用于各行业,Nuget累计下载量高达60余万次。
团队开发的大数据核心组件NewLife.XCode、蚂蚁调度计算平台AntJob、星尘分布式平台Stardust、缓存队列组件NewLife.Redis以及物联网平台NewLife.IoT,均成功应用于电力、高校、互联网、电信、交通、物流、工控、医疗、文博等行业,为客户提供了大量先进、可靠、安全、高质量、易扩展的产品和系统集成服务。

我们将不断通过服务的持续改进,成为客户长期信赖的合作伙伴,通过不断的创新和发展,成为国内优秀的IT服务供应商。

`新生命团队始于2002年,部分开源项目具有20年以上漫长历史,源码库保留有2010年以来所有修改记录`
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