zookeeper实战:SingleWorker代码样例

我们需要一个“单点worker”系统，此系统来确保系统中定时任务在分布式环境中，任意时刻只有一个实例处于活跃；比如，生产环境中，有6台机器支撑一个应用，但是一个应用中有30个定时任务，这些任务有些必须被在“单线程”环境中运行（例如“数据统计”任务），避免并发的原因不是在java层面，可能是在操作db数据时，或者是在消息消费时，或者是信息推送时等。某个指标的“数据统计”任务，每天只需要执行一次，即使执行多次也是妄费，因为这种类型的定时任务，需要被“单点”。同时，如果一个任务在没有报告结果的情况下异常推出，我们仍然期望集群中其他实例能够主动“接管”它。在实现不良好的架构中，可能有些开发者使用手动触发特定脚本的方式执行，有些web项目可能是通过配置特定host的方式开启任务。对于某些定时任务，可能会采用quartz-cluster中的某些实现，但是他需要数据库的额外支持。
     此时，我们将使用zookeeper来实现此功能。本实例提供了如下功能展示：
    1) 提供了单点worker功能
    2) 提供了worker均衡能力（30个worker相对均匀的分配到6台机器上）
    3) 提供了worker失效接管能力。

但是仍有很多亟待解决的问题：
    1) 无法确保任务的接管是及时的，即一个任务执行者失效，将会在一定的过期时间后，才会被其他sid接管
    2) 在极少的情况下，仍然会有一个任务同时被2个sid执行。
    3) 在极少的情况下，会有极短的时间内，一个任务不会被任何sid接管，处于“孤立”状态
    尽管zk提供了watch机制，但是上述问题，不仅不能完全避免，还会额外增加代码的复杂度。最终我个人放弃了对在此类中使用watch的想法。。
    注意：zk中exist和create/delete等操作并非原子，可能在exist返回false的情况下，去create此节点，也有可能抛出NoExistsException；你应该能够想到“并发”环境造成此问题的时机（其他zk客户端也有类似的操作，并发）。
    注意：在zk中删除父节点，将会导致子节点一并删除；同理，如果创建一个节点，那么它的各级父节点必须已经存在，且节点的层级越深，对zk底层存储而言数据结构越冗杂。

    数据结构与设计思路：
    1) serverType为当前应用标识，我们期望每个应用都有各自的serverType，方便数据分类； jobType为任务类型或者任务名称；如下全节点表示某个serverType的jobType下有sid1,sid2,sid3共三个实例（例如tomcat实例，或者物理机器标识）参与了此任务。zk节点路径格式：
        /severType/jobType/register/sid1
        ............................../sid2
        ............................../sid3
    2) 表示此jobType，被sid1运行。zk节点路径格式
        /severType/jobType/alive/sid1 挂载数据：null
    3) /serverType/jobType 挂载数据：cronExpression；将任务的“cron表达式”作为数据挂载
    4) {todu} 表示serverType下每个sid运行的任务个数，我们可以用来“均衡”任务，将新任务分配给任务较少的sid上。
        /serverType/sid1 挂载数据：任务个数.

如下是本人的代码样例，实际生产环境中代码与样例有区别，此处仅供参考,本实例基于zookeeper + quartz 2.1,如有错误之处，请不吝赐教：

1) TestMain.java :测试引导类

2) PrintNumberJob.java：一个简单的任务，打印一个随即数字。

3) PrintTimeJob.java：一个简单的任务，打印当前时间。

4) SingleWorkerManager.java：核心类，用于处理调用者提交的任务，并确保结果符合预期。此类有2个内部工作线程组成，分别处理zk数据同步和用户任务交付等工作。