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Golang實現(xiàn)CronJob(定時任務(wù))的方法詳解

更新時間：2023年04月03日 15:44:22 作者：奔跑的Man

這篇文章主要為大家詳細介紹了Golang如何通過一個單 pod 去實現(xiàn)一個常駐服務(wù)，去跑定時任務(wù)（CronJob），文中的示例代碼講解詳細，需要的可以參考下

引言

最近做了一個需求，是定時任務(wù)相關(guān)的。以前定時任務(wù)都是通過 linux crontab 去實現(xiàn)的，現(xiàn)在服務(wù)上云(k8s)了，嘗試了 k8s 的 CronJob，由于公司提供的是界面化工具，使用、查看起來很不方便。于是有了本文，通過一個單 pod 去實現(xiàn)一個常駐服務(wù)，去跑定時任務(wù)。

經(jīng)過篩選，選用了cron這個庫，它支持 linux cronjob 語法取配置定時任務(wù)，還支持@every 10s、@hourly 等描述符去配置定時任務(wù)，完全滿足我們要求，比如下面的例子：

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/natefinch/lumberjack"
	"github.com/robfig/cron/v3"
	"github.com/sirupsen/logrus"
)

type CronLogger struct {
	clog *logrus.Logger
}

func (l *CronLogger) Info(msg string, keysAndValues ...interface{}) {
	l.clog.WithFields(logrus.Fields{
		"data": keysAndValues,
	}).Info(msg)
}

func (l *CronLogger) Error(err error, msg string, keysAndValues ...interface{}) {
	l.clog.WithFields(logrus.Fields{
		"msg":  msg,
		"data": keysAndValues,
	}).Warn(err.Error())
}

func main() {
	logger := logrus.New()
	_logger := &lumberjack.Logger{
		Filename:   "./test.log",
		MaxSize:    50,
		MaxAge:     15,
		MaxBackups: 5,
	}

	logger.SetOutput(_logger)
	logger.SetFormatter(&logrus.JSONFormatter{
		DisableHTMLEscape: true,
	})

	c := cron.New(cron.WithLogger(&CronLogger{
		clog: logger,
	}))
	c.AddFunc("*/5 * * * *", func() {
		fmt.Println("你的流量包即將過期了")
	})
	c.AddFunc("*/2 * * * *", func() {
		fmt.Println("你的轉(zhuǎn)碼包即將過期了")
	})
	c.Start()

	for {
		select {}
	}
}

使用了 cronjob、并結(jié)合了 golang 的 log 組建，輸出日志到文件，使用很方便。

但是，在使用過程中，發(fā)現(xiàn)還有些不足，缺少某些功能，比如我很想使用的查看任務(wù)列表。

類庫介紹

擴展性強

此類庫擴展性挺強，通過 JobWrapper 去包裝一個任務(wù)，NewChain(w1, w2, w3).Then(job)，相關(guān)實現(xiàn)如下：

type JobWrapper func(Job) Job
type Chain struct {
    wrappers []JobWrapper
}
func NewChain(c ...JobWrapper) Chain {
    return Chain{c}
}
func (c Chain) Then(j Job) Job {
    for i := range c.wrappers {
        j = c.wrappers[len(c.wrappers)-i-1](j)
    }
    return j
}

比如當前腳本如果還沒有執(zhí)行完，下次任務(wù)時間又到了，就可以通過如下默認提供的 wrapper 去避免繼續(xù)執(zhí)行。可以看到最后執(zhí)行的任務(wù) j.Run() 被包裝在了一個函數(shù)閉包中，并且根據(jù)閉包中的 channel 去判斷是否執(zhí)行，避免重復執(zhí)行。首次執(zhí)行的時候，容量為 1 的 channel 中已經(jīng)有數(shù)據(jù)了，重復執(zhí)行時，channel 無數(shù)據(jù)，默認跳過，等上次任務(wù)執(zhí)行完成后，又像 channel 中寫入一條數(shù)據(jù)，下次 channel 可以讀出數(shù)據(jù)，又可以執(zhí)行任務(wù)了：

func SkipIfStillRunning(j Job) Job {
    var ch = make(chan struct{}, 1)
    ch <- struct{}{}
    return FuncJob(func() {
        select {
        case v := <-ch:
            defer func() { ch <- v }()
            j.Run()
        default:
            // "skip"
        }
    })
}

主流程

cron 主流程是啟動一個協(xié)程，里面有雙重 for 循環(huán)，下面我們來一起分析一下。

定時器

第一層循環(huán)，首先計算下次最早執(zhí)行任務(wù)的時間跟當前時間間隔 gap，然后設(shè)置定時器為 gap，這里很巧妙，定時器間隔不是 1s/次，而是跟下次任務(wù)的時間相關(guān)，這樣就避免了無用的定時器循環(huán)，也讓執(zhí)行時間更精準，不存在設(shè)置小了浪費資源，設(shè)置大了誤差大的情況。接下來進入第二層循環(huán)。

sort.Sort(byTime(c.entries))
timer = time.NewTimer(c.entries[0].Next.Sub(now))

事件循環(huán)

事件循環(huán)中，包含了很多事件，比如添加任務(wù)、停止、移除任務(wù)，當 cron 啟動之后，這些任務(wù)都是異步的。比如添加任務(wù)，不會直接將任務(wù)信息寫入內(nèi)存中，而是進入事件循環(huán)，加入之后，重新計算第一二層循環(huán)，避免了正在修改任務(wù)信息，又執(zhí)行任務(wù)信息，然后出錯的情況。

有人可能會問了，為何不在事件中加鎖，這樣也能避免內(nèi)存競爭。我想說，我們執(zhí)行的是腳本任務(wù)，有的事件可能很長，可能會阻塞有些事件，所以這些事件都放在循環(huán)中，避免了加鎖，也滿足了要求。

for {
    select {
    case now = <-timer.C:
        // 執(zhí)行任務(wù)
    case newEntry := <-c.add:
        // 添加任務(wù)
    case replyChan := <-c.snapshot:
        // 獲取任務(wù)信息
    case <-c.stop:
        //  停止任務(wù)
    case id := <-c.remove:
        // 移除任務(wù)
    }
    break
}

類庫改造

在了解了項目的基本情況之后，對項目做了部分改造，方便使用。

打印任務(wù)列表信息

在主循環(huán)匯總加入了信號量監(jiān)聽，當觸發(fā)信號量 SIGUSR1，將任務(wù)信息輸出到日志：

usrSig := make(chan os.Signal, 1)
signal.Notify(usrSig, syscall.SIGUSR1)

for {
	select {
	case <-usrSig:
		// 啟動單獨的協(xié)程去打印定時任務(wù)執(zhí)行信息
		continue
	}
	break
}

根據(jù)名稱移除腳本

目前腳本只能根據(jù)腳本 id 去移除要執(zhí)行的任務(wù)，執(zhí)行過程中，也不能通過命令去移除任務(wù)，不是太方便。比如有個腳本馬上要執(zhí)行了，但是該腳本發(fā)現(xiàn)問題了，這時候生產(chǎn)環(huán)境的話，就需要更新代碼，然后重啟服務(wù)去下線腳本任務(wù)，這時候，黃花菜可能都涼了。

所以我也是通過信號量，來處理運行之后，運行中移除任務(wù)的問題，收到信號量之后，讀取文件中的內(nèi)容，根據(jù)命令去處理 runing 中的內(nèi)存：

usrSig2 := make(chan os.Signal, 1)
signal.Notify(usrSig2, syscall.SIGUSR2)

......
case <-usrSig2:
	actionByte, err := os.ReadFile("/tmp/cron.action")
	...... //校驗命令正確性
	action := strings.Fields(string(actionByte))
	switch action[0] {
	case "removeTag":
		timer.Stop()
		now = c.now()
		c.removeEntryByTag(action[1])
		c.logger.Info("removedByTag", "tag", action[1])
	}
......

改造效果

由于原項目已經(jīng) 2 年多沒有個更新過了，就算發(fā)起 pr 估計也不會被處理，所以 fork 一份放在了這里aizuyan/cron進行改造，下面是改進之后的代碼：

package main

import (
	// 加載配置文件

	"fmt"

	"github.com/aizuyan/cron/v3"
)

func main() {
	c := cron.New(cron.WithLogger(cron.DefaultLogger))
	c.AddFuncWithTag("流量包過期", "*/5 * * * *", func() {
		fmt.Println("你的流量包即將過期了")
	})
	c.AddFuncWithTag("轉(zhuǎn)碼包過期", "*/2 * * * *", func() {
		fmt.Println("你的轉(zhuǎn)碼包即將過期了")
	})
	c.Start()

	for {
		select {}
	}
}

對每個定時任務(wù)增加了一個名稱標識，當任務(wù)啟動后，當我們執(zhí)行 kill -SIGUSR1 <pid> 的時候，會看到 stdout 輸出了運行的任務(wù)列表信息：

+----+------------+-------------+---------------------+---------------------+
| ID | TAG | SPEC | PREV | NEXT |
+----+------------+-------------+---------------------+---------------------+
| 2 | 轉(zhuǎn)碼包過期 | */2 * * * * | 0001-01-01 00:00:00 | 2023-04-02 17:22:00 |
| 1 | 流量包過期 | */5 * * * * | 0001-01-01 00:00:00 | 2023-04-02 17:25:00 |
+----+------------+-------------+---------------------+---------------------+

執(zhí)行 kill -SIGUSR2 <pid>，移除轉(zhuǎn)碼包過期任務(wù)，避免了使用 ID 容易出錯的問題。

cat /tmp/cron.action 
removeTag 轉(zhuǎn)碼包過期
// {"data":["tag","轉(zhuǎn)碼包過期"],"level":"info","msg":"removedByTag","time":"2023-04-02T18:32:56+08:00"}

放目前為止，是不是更好用了，基本能滿足我們的需求了，也可以自己去再做各種擴展。

到此這篇關(guān)于Golang實現(xiàn)CronJob(定時任務(wù))的方法詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Golang定時任務(wù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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