设计方案-定时任务接口数据存储及更新策略
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前言
在没有使用ETL工具且不考虑多数据源的情况下，我们需要从别的系统获取数据时，一般会选择分页接口查询并存储。本文算是我对类似场景代码的提炼，旨在总结相关套路，提升自我对数据库和模块的设计能力。
ETL工具--英文 Extract-Transform-Load 的缩写，用来描述将数据从来源端经过抽取（extract）、转换（transform）、加载（load）至目的端的过程。（数据仓库结构）通俗的说法就是从数据源抽取数据出来，进行清洗加工转换，然后加载到定义好的数据仓库模型中去
常规接口对接
接口对接推荐使用Feign，常规写法如下
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
/**
* @Author WangZY
* @Date 2021/8/10 10:51
* @Description 获取订单数据
**/
@Component
@FeignClient(name = "${spring.application.name}GateWayApi", url = "${gateway.url}")
public interface GateWayFeign {
@PostMapping(value = "/ds-data-service/xxx", headers = {"API-TOKEN=xxxx"})
OrderLineResDTO getOrderLineToSmbgj(@RequestBody OrderLineQueryDTO query);
}
生成对应的查询参数及结果类
@NoArgsConstructor
@Data
public class OrderLineResDTO {
@JsonProperty("data")
private List<DataDTO> data;
@JsonProperty("success")
private Boolean success;
@JsonProperty("affectedRow")
private String affectedRow;
@JsonProperty("errorCode")
private Integer errorCode;
@JsonProperty("errorInfo")
......
@NoArgsConstructor
@Data
public class OrderLineQueryDTO {
......
对应依赖及配置文件
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
<version>xxxx</version>
</dependency>
# 外部链接
gateway.url=http://service-gw.ruijie.com.cn/api
# 日志打印
logging.level.com.ruijie.forecastdata.api=debug
需求分类
全量翻新类--订单全流程定时项目已采用此方案并上线稳定运行
详细信息
数据定时任务通过接口接收或者翻新数据库全量数据，逻辑删除以前的历史数据，保留固定次数的历史数据
操作步骤
前提条件
- 项目使用Mybatis-Plus，如果不是的话请自行替换对应SQL操作语句。该方案默认已提供MP的service层
- 对接系统提供分页查询接口
- 分布式调度(定时任务)采用elastic-job框架，请自行替换对应组件
定时任务
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.dangdang.ddframe.job.api.ShardingContext;
import com.dangdang.ddframe.job.api.simple.SimpleJob;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
@Component
@Slf4j
public class OrderLineSchedule implements SimpleJob {
//引入接口类以及对应实体ServiceImpl类，或者将批量插入方法放到service层
private final GateWayFeign gateWayFeign;
private final SellOrderListServiceImpl sellOrderListService;
public OrderLineSchedule(GateWayFeign gateWayFeign, SellOrderListServiceImpl sellOrderListService) {
this.gateWayFeign = gateWayFeign;
this.sellOrderListService = sellOrderListService;
}
//创建日期格式转换器，这里按需使用即可，提供了两种，一种对应普通java.util.Date，一种对应JDK8及以上提供的java.time.LocalDateTime
private final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HH:mm:ss");
private final DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd HH:mm:ss");
@Override
public void execute(ShardingContext shardingContext) {
log.info("开始定时查询数仓->销售订单表数据");
executeRun();
log.info("查询数仓->销售订单表数据结束");
}
//这里单独把操作类拿出来，是为了方便在Controller层通过接口调用，留一个手动操作的口子
public void executeRun() {
//updateOverDaily获取当前批次queue，解释详见后续service类
int queue = sellOrderListService.updateOverDaily();
try {
cycleExecute(1, queue);
//每次定时删除多余的历史数据
log.info("数仓->销售订单表数据，删除批次号为[{}]", queue);
CompletableFuture.runAsync(sellOrderListService::deletePre);
} catch (Exception e) {
//这里不使用事务而是采用手动回滚的原因是，由于定时任务一般时间较长，必然导致大事务问题，因此采用手动方式去规避问题
log.error("查询数仓->销售订单表数据报错，回滚至上一版数据", e);
sellOrderListService.updateRe(queue);
}
}
/**
* 该方法使用递归，分页获取接口参数，结束条件是接口没有数据，注意递归次数不宜过多，过多会导致栈溢出
* @param pageNum 接口分页参数--没有可删除
* @param queue 当前批次
*/
public void cycleExecute(int pageNum, int queue) {
//调用接口，这里分页查询
OrderLineQueryDTO query = new OrderLineQueryDTO();
query.setPageNo(pageNum);
query.setPageSize(1000);
query.setInFields(new OrderLineQueryDTO.InFieldsDTO("19900101 00:00:00", "20230101 00:00:00"));
log.info("开始调用数仓->销售订单表接口，查询参数={}", JSON.toJSONString(query));
OrderLineResDTO res = gateWayFeign.getOrderLineToSmbgj(query);
log.info("结束调用数仓->销售订单表接口，返回结果={}", res);
//判断接口是否返回值，如果没有返回值，结束递归
if (CollectionUtils.isNotEmpty(res.getData())) {
List<SellOrderList> sellOrderLists = new ArrayList<>(1024);
for (OrderLineResDTO.DataDTO datum : res.getData()) {
//数据转换，谨慎使用BeanUtils.copy()
SellOrderList orderAdd = new SellOrderList();
orderAdd.setCustomerName(datum.getPartyName());
orderAdd.setItemCode(datum.getItemCode());
orderAdd.setItemDesc(datum.getItemDesc());
orderAdd.setFirstIntegratorSystem(datum.getFirstIntegratorSystem());
orderAdd.setFinalCustomerName(datum.getFinalCustomerName());
orderAdd.setOrderNum(datum.getOrderNumber());
orderAdd.setOrderBelong(datum.getOrderBelongTypeName());
orderAdd.setOrderType(datum.getOrderTypeNew());
orderAdd.setLineNumber(datum.getOrderNumber());
orderAdd.setContract(datum.getCustPoNumber());
Date format = null;
try {
format = sdf.parse(datum.getCreationDate());
} catch (ParseException e) {
log.error("无法解析时间" + datum.getCreationDate());
}
orderAdd.setOrderCreateDate(format);
orderAdd.setProductDescription(datum.getProductDescription());
orderAdd.setOrderQty(datum.getOrderQty());
orderAdd.setSoldToCountries(datum.getCountryName());
orderAdd.setDataUpdateDate(datum.getLastUpdateDate());
orderAdd.setCreateTime(new Date());
orderAdd.setIsDelete(0);
//批次判断，如果-1说明第一次，给默认值0，如果不是，填入当前批次即可
orderAdd.setQueue(queue == -1 ? 0 : queue);
sellOrderLists.add(orderAdd);
}
//推荐自己写批量插入SQL，MP提供的速度不够快，默认批次1000条
sellOrderListService.getBaseMapper().batchSchdule(sellOrderLists);
//开启递归，分页+1
cycleExecute(pageNum + 1, queue, startTime);
}
}
}
service层
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.Comparator;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* <p>
* 数仓->销售订单表 服务实现类
* </p>
*
* @author WangZY
* @since 2022-06-01
*/
@Service
@Slf4j
public class SellOrderListServiceImpl extends ServiceImpl<SellOrderListMapper, SellOrderList> implements ISellOrderListService {
/**
* @author WangZY
* @date 2022/6/1 16:09
* @description 逻辑删除上一版数据
**/
@Override
public int updateOverDaily() {
List<SellOrderList> list = lambdaQuery().eq(SellOrderList::getIsDelete, 0)
.select(SellOrderList::getQueue).list();
if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
//没有说明第一次全量，返回标识量-1
return -1;
} else {
//逻辑删除上一版数据，并生成下一批次号即+1
Integer queue = list.get(0).getQueue();
SellOrderList delivery = new SellOrderList();
delivery.setIsDelete(1);
lambdaUpdate().eq(SellOrderList::getIsDelete, 0).update(delivery);
return queue + 1;
}
}
/**
* @author WangZY
* @date 2022/6/1 16:09
* @description 删除历史数据
**/
@Override
public void deletePre() {
QueryWrapper<SellOrderList> qw = new QueryWrapper<>();
qw.select("distinct queue");
List<SellOrderList> queueNumberList = list(qw);
List<Integer> queueDistinct = queueNumberList.parallelStream()
.map(SellOrderList::getQueue).sorted(Comparator.comparingInt(o -> o)).collect(Collectors.toList());
//删除30个批次之前的数据，这里可以调整保留多少版数据
if (queueDistinct.size() > 30) {
for (int i = 0; i < queueDistinct.size() - 30; i++) {
remove(new QueryWrapper<SellOrderList>().eq("queue", queueDistinct.get(i)));
}
}
}
/**
* @author WangZY
* @date 2022/6/1 16:09
* @description 恢复指定版本数据，并删除该版本的下一版数据
**/
@Override
public void updateRe(int queue) {
SellOrderList deliveryPre = new SellOrderList();
deliveryPre.setUpdateTime(new Date());
deliveryPre.setIsDelete(1);
lambdaUpdate().eq(SellOrderList::getQueue, queue + 1).update(deliveryPre);
SellOrderList deliveryAfter = new SellOrderList();
deliveryAfter.setUpdateTime(new Date());
deliveryAfter.setIsDelete(0);
lambdaUpdate().eq(SellOrderList::getQueue, queue).update(deliveryAfter);
}
}
数据库需要字段
每日更新类--物料基础信息及SMB海外预测项目已上线并稳定运行
详细信息
数据每日通过接口接收增量数据，增量数据通过数据中的唯一值进行新增和更新的判断
操作步骤
前提条件
同全量翻新类
定时任务
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.dangdang.ddframe.job.api.ShardingContext;
import com.dangdang.ddframe.job.api.simple.SimpleJob;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* @author WangZY
* @date 2022/6/2 11:51
* @description SMB国际获取订单行定时任务
**/
@Component
@Slf4j
public class OrderLineSchedule implements SimpleJob {
//引入接口类以及对应实体ServiceImpl类，或者将批量插入方法放到service层
private final GateWayFeign gateWayFeign;
private final SellOrderListServiceImpl sellOrderListService;
public OrderLineSchedule(GateWayFeign gateWayFeign, SellOrderListServiceImpl sellOrderListService) {
this.gateWayFeign = gateWayFeign;
this.sellOrderListService = sellOrderListService;
}
private final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HH:mm:ss");
private final DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd HH:mm:ss");
@Override
public void execute(ShardingContext shardingContext) {
log.info("开始定时查询数仓->SMB国际获取订单行数据");
executeRun();
log.info("查询数仓->SMB国际获取订单行数据结束");
}
public void executeRun() {
//查询出当前数据库里所有数据的ID，以及唯一条件，切勿全字段容易触发OOM
List<SellOrderList> list = sellOrderListService.lambdaQuery().eq(SellOrderList::getIsDelete, 0)
.select(SellOrderList::getId, SellOrderList::getLineId).list();
if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
//空的就全量新增即可
cycleExecute(1, new HashMap<>(8), "20000101 00:00:00", "20500101 00:00:00");
} else {
//不为空，说明是增量更新，这里创建MAP，key为唯一条件，value为实体类，其实这个实体最主要的就是要个ID，方便批量更新
Map<Integer, SellOrderList> judgeMap = list.stream().filter(e -> e.getLineId() != null)
.collect(Collectors.toMap(SellOrderList::getLineId, Function.identity()));
//每日更新，这里取昨天时间，顺便冗余一小时
LocalDateTime time = LocalDateTime.now().minusDays(1).minusHours(1);
cycleExecute(1, judgeMap, time.format(dtf), LocalDateTime.now().format(dtf));
}
}
public void cycleExecute(int pageNum, Map<Integer, SellOrderList> judgeMap, String startTime, String endTime) {
//正常分页调接口即可
OrderLineQueryDTO query = new OrderLineQueryDTO();
query.setPageNo(pageNum);
query.setPageSize(1000);
query.setInFields(new OrderLineQueryDTO.InFieldsDTO(startTime, endTime));
log.info("开始调用数仓->SMB国际获取订单行接口，查询参数={}", JSON.toJSONString(query));
OrderLineResDTO res = gateWayFeign.getOrderLineToSmbgj(query);
log.info("结束调用数仓->SMB国际获取订单行接口，返回结果={}", JSON.toJSONString(res));
if (CollectionUtils.isNotEmpty(res.getData())) {
if (judgeMap.isEmpty()) {
//map为空，说明全量新增，直接批量新增即可
List<SellOrderList> sellOrderLists = new ArrayList<>(1024);
for (OrderLineResDTO.DataDTO datum : res.getData()) {
SellOrderList orderAdd = new SellOrderList();
orderAdd.setLineId(datum.getLineId());
paddingParam(datum, orderAdd);
orderAdd.setCreateTime(new Date());
orderAdd.setIsDelete(0);
sellOrderLists.add(orderAdd);
}
sellOrderListService.getBaseMapper().batchSchdule(sellOrderLists);
cycleExecute(pageNum + 1, judgeMap, startTime, endTime);
} else {
List<SellOrderList> sellOrderListAdd = new ArrayList<>(1024);
List<SellOrderList> sellOrderListUpdate = new ArrayList<>(1024);
for (OrderLineResDTO.DataDTO datum : res.getData()) {
SellOrderList existOrder = judgeMap.get(datum.getLineId());
if (existOrder == null) {
//map中没有数据，直接新增
SellOrderList orderAdd = new SellOrderList();
orderAdd.setLineId(datum.getLineId());
paddingParam(datum, orderAdd);
orderAdd.setCreateTime(new Date());
orderAdd.setIsDelete(0);
sellOrderListAdd.add(orderAdd);
} else {
//map中有数据，说明该实体类以及初始化了，需要更新，这里把主键放入该修改的实体类中
SellOrderList orderUpdate = new SellOrderList();
orderUpdate.setId(existOrder.getId());
paddingParam(datum, orderUpdate);
orderUpdate.setUpdateTime(new Date());
sellOrderListUpdate.add(orderUpdate);
}
}
if (CollectionUtils.isNotEmpty(sellOrderListAdd)) {
sellOrderListService.getBaseMapper().batchSchdule(sellOrderListAdd);
}
if (CollectionUtils.isNotEmpty(sellOrderListUpdate)) {
sellOrderListService.updateBatchById(sellOrderListUpdate);
}
cycleExecute(pageNum + 1, judgeMap, startTime, endTime);
}
}
}
private void paddingParam(OrderLineResDTO.DataDTO datum, SellOrderList orderAdd) {
orderAdd.setCustomerName(datum.getPartyName());
orderAdd.setItemCode(datum.getItemCode());
orderAdd.setItemDesc(datum.getItemDesc());
orderAdd.setFirstIntegratorSystem(datum.getFirstIntegratorSystem());
orderAdd.setFinalCustomerName(datum.getFinalCustomerName());
orderAdd.setOrderNum(datum.getOrderNumber());
orderAdd.setOrderBelong(datum.getOrderBelongTypeName());
orderAdd.setOrderType(datum.getOrderTypeNew());
orderAdd.setContract(datum.getCustPoNumber());
Date format = null;
try {
format = sdf.parse(datum.getCreationDate());
} catch (ParseException e) {
log.error("无法解析时间" + datum.getCreationDate());
}
orderAdd.setOrderCreateDate(format);
orderAdd.setProductDescription(datum.getProductDescription());
orderAdd.setOrderQty(datum.getOrderQty());
orderAdd.setSoldToCountries(datum.getCountryName());
orderAdd.setDataUpdateDate(datum.getLastUpdateDate());
}
}
优化要点
代码部分其实已经相当完善了，来说点代码之外的东西，例如大家喜闻乐见的优化。
减少大对象
大批量的数据必然会带来大对象，大对象的堆积则必然会导致OOM--java heap space即堆内存溢出。减少数据的传输必然是重中之重，可通过如下方向优化
- 接口的数据能精简的精简
- SQL的查询参数尽量减少并且使用尽量少字段的结果类去接收(即使字段没有值，但是序列化的时候，依然会有key)
减少循环
- 大多数同事可能用惯了stream流，所以会嫌弃使用for。但其实得根据情况，因为stream流本身就是循环的语法糖，多个stream流不方便合并的时候，用一个for循环就好了。
- 增量的时候我们需要对比从数据库里拿到的原数据，这个时候就不要循环里面套循环去contains。建议提前一次循环做个map，以唯一值为key，对象为value，会快很多，唯一不足的是用空间换时间，要注意OOM问题。
多线程优化
熟练使用CompletableFuture.allOf以及parallelStream流会大大提升效率。该部分留待后续文章分析，坑很多，知识点也很多。
批量插入
MP为了通用性终究是相对保守了点，可尝试修改批量插入，甚至是加上多线程事务。多线程事务实际上通常采用2PC的思想实现，这部分也留待后续文章分析。
写在最后
设计方案系列来自我对场景代码的总结，日常工作中会有很多这样的场景，我就想着要把这些套路代码留存下来，方便下次使用。本次套路包含了数据库设计、代码案例、优化思想三块，基本上都点到了，希望对读者的工作有所帮助。优化这块算是通用的思考吧，说白了性能优化就是围绕硬件和软件进行开源节流，堆硬件和提升软件效率。
最近一直在写一些多线程代码，尝试去总结套路，下一篇会是ComplatableFutrue的实战，多线程操作以及简易的2PC实现，干货很多，敬请期待。