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refactor: 移除锁机制，优化统一调度器的并发执行设计

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2025-11-07 22:28:27 +08:00
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76
src/schedule/unified_scheduler.py
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@@ -79,21 +79,17 @@ class UnifiedScheduler:
self._tasks: dict[str, ScheduleTask] = {}
self._running = False
self._check_task: asyncio.Task | None = None
self._lock = asyncio.Lock()
self._event_subscriptions: set[str] = set() # 追踪已订阅的事件
self._executing_tasks: dict[str, asyncio.Task] = {} # 追踪正在执行的任务
self._execution_lock = asyncio.Lock() # 专门用于保护执行任务的并发访问
# 移除锁机制，使用无锁设计（基于 asyncio 单线程特性）
async def _handle_event_trigger(self, event_name: str | EventType, event_params: dict[str, Any]) -> None:
"""处理来自 event_manager 的事件通知
此方法由 event_manager 在触发事件时直接调用
注意：此方法不能在持有 self._lock 的情况下调用，
否则会导致死锁（因为回调可能再次触发事件）
无锁设计：基于 asyncio 单线程特性，避免死锁
"""
# 获取订阅该事件的所有任务（快速复制，减少锁持有时间）
async with self._lock:
# 获取订阅该事件的所有任务
event_tasks = []
for task in self._tasks.values():
if (task.trigger_type == TriggerType.EVENT
@@ -118,8 +114,7 @@ class UnifiedScheduler:
logger.debug(f"[调度器] 事件 '{event_name}' 触发，共有 {len(event_tasks)} 个调度任务")
# 并发执行所有事件任务
async with self._execution_lock:
# 并发执行所有事件任务（无锁设计）
execution_tasks = []
for task in event_tasks:
execution_task = asyncio.create_task(
@@ -135,7 +130,6 @@ class UnifiedScheduler:
results = await asyncio.gather(*execution_tasks, return_exceptions=True)
# 清理执行追踪
async with self._execution_lock:
for task in event_tasks:
self._executing_tasks.pop(task.schedule_id, None)
@@ -149,9 +143,7 @@ class UnifiedScheduler:
tasks_to_remove.append(task.schedule_id)
logger.debug(f"[调度器] 一次性事件任务 {task.task_name} 已完成，将被移除")
# 移除已完成的一次性任务
if tasks_to_remove:
async with self._lock:
# 移除已完成的一次性任务（无锁设计）
for schedule_id in tasks_to_remove:
await self._remove_task_internal(schedule_id)
@@ -197,14 +189,15 @@ class UnifiedScheduler:
except ImportError:
pass
# 取消所有正在执行的任务（避免在锁内进行阻塞操作）
# 取消所有正在执行的任务（无锁设计）
executing_tasks = list(self._executing_tasks.values())
if executing_tasks:
logger.debug(f"取消 {len(executing_tasks)} 个正在执行的任务")
# 在取消任务前先清空追踪，避免死锁
# 在取消任务前先清空追踪
self._executing_tasks.clear()
# 在锁外取消任务
# 取消任务
for task in executing_tasks:
if not task.done():
task.cancel()
@@ -219,7 +212,7 @@ class UnifiedScheduler:
logger.warning("部分任务取消超时，强制停止")
logger.info("统一调度器已停止")
# 清空资源时不需要锁，因为已经停止运行
# 清空所有资源
self._tasks.clear()
self._event_subscriptions.clear()
self._executing_tasks.clear()
@@ -240,12 +233,11 @@ class UnifiedScheduler:
async def _check_and_trigger_tasks(self):
"""检查并触发到期任务
注意：为了避免死锁和阻塞，回调执行必须在锁外并且并发进行
无锁设计：基于 asyncio 单线程特性，避免死锁和阻塞
"""
current_time = datetime.now()
# 第一阶段：在锁内快速收集需要触发的任务
async with self._lock:
# 收集需要触发的任务
tasks_to_trigger = []
for schedule_id, task in list(self._tasks.items()):
@@ -269,12 +261,11 @@ class UnifiedScheduler:
except Exception as e:
logger.error(f"检查任务 {task.task_name} 时发生错误: {e}", exc_info=True)
# 第二阶段：在锁外并发执行所有回调（避免死锁和阻塞）
# 第二阶段：并发执行所有回调（无锁设计）
if not tasks_to_trigger:
return
# 为每个任务创建独立的异步任务，确保并发执行
async with self._execution_lock:
execution_tasks = []
for task in tasks_to_trigger:
execution_task = asyncio.create_task(
@@ -290,11 +281,10 @@ class UnifiedScheduler:
results = await asyncio.gather(*execution_tasks, return_exceptions=True)
# 清理执行追踪
async with self._execution_lock:
for task in tasks_to_trigger:
self._executing_tasks.pop(task.schedule_id, None)
# 第三阶段：收集需要移除的任务并在锁内移除
# 第三阶段：收集需要移除的任务并移除（无锁设计）
tasks_to_remove = []
for task, result in zip(tasks_to_trigger, results):
if isinstance(result, Exception):
@@ -304,8 +294,7 @@ class UnifiedScheduler:
tasks_to_remove.append(task.schedule_id)
logger.debug(f"[调度器] 一次性任务 {task.task_name} 已完成，将被移除")
if tasks_to_remove:
async with self._lock:
# 移除已完成的一次性任务
for schedule_id in tasks_to_remove:
await self._remove_task_internal(schedule_id)
@@ -474,8 +463,7 @@ class UnifiedScheduler:
logger.error(f"执行任务 {task.task_name} 的回调函数时出错: {e}", exc_info=True)
async def _remove_task_internal(self, schedule_id: str):
"""内部方法：移除任务（需要加锁保护）"""
async with self._lock:
"""内部方法：移除任务（无锁设计）"""
task = self._tasks.pop(schedule_id, None)
if task:
if task.trigger_type == TriggerType.EVENT:
@@ -500,7 +488,7 @@ class UnifiedScheduler:
callback_args: tuple | None = None,
callback_kwargs: dict | None = None,
) -> str:
"""创建调度任务（详细注释见文档）"""
"""创建调度任务（无锁设计）"""
schedule_id = str(uuid.uuid4())
task = ScheduleTask(
@@ -514,7 +502,7 @@ class UnifiedScheduler:
callback_kwargs=callback_kwargs,
)
async with self._lock:
# 存储任务（无锁操作）
self._tasks[schedule_id] = task
if trigger_type == TriggerType.EVENT:
@@ -531,12 +519,11 @@ class UnifiedScheduler:
return schedule_id
async def remove_schedule(self, schedule_id: str) -> bool:
"""移除调度任务
"""移除调度任务（无锁设计）
如果任务正在执行，会取消执行中的任务
"""
# 先获取任务信息和执行任务，避免长时间持有锁
async with self._lock:
# 获取任务信息
if schedule_id not in self._tasks:
logger.warning(f"尝试移除不存在的任务: {schedule_id}")
return False
@@ -544,7 +531,7 @@ class UnifiedScheduler:
task = self._tasks[schedule_id]
executing_task = self._executing_tasks.get(schedule_id)
# 在锁外取消正在执行的任务，避免死锁
# 取消正在执行的任务
if executing_task and not executing_task.done():
logger.debug(f"取消正在执行的任务: {task.task_name}")
try:
@@ -555,21 +542,18 @@ class UnifiedScheduler:
except Exception as e:
logger.warning(f"取消任务 {task.task_name} 时发生错误: {e}")
# 重新获取锁移除任务
async with self._lock:
# 移除任务
await self._remove_task_internal(schedule_id)
# 使用执行锁清理执行追踪
async with self._execution_lock:
# 清理执行追踪
self._executing_tasks.pop(schedule_id, None)
logger.debug(f"移除调度任务: {task.task_name}")
return True
async def trigger_schedule(self, schedule_id: str) -> bool:
"""强制触发指定任务"""
# 先获取任务信息，减少锁持有时间
async with self._lock:
"""强制触发指定任务（无锁设计）"""
# 获取任务信息
task = self._tasks.get(schedule_id)
if not task:
logger.warning(f"尝试触发不存在的任务: {schedule_id}")
@@ -589,8 +573,7 @@ class UnifiedScheduler:
if executing_task and executing_task.done():
self._executing_tasks.pop(schedule_id, None)
# 在锁外创建执行任务
async with self._execution_lock:
# 创建执行任务
execution_task = asyncio.create_task(
self._execute_trigger_task_callback(task),
name=f"trigger_{task.task_name}"
@@ -599,18 +582,16 @@ class UnifiedScheduler:
# 追踪执行任务
self._executing_tasks[schedule_id] = execution_task
# 在锁外等待任务完成
# 等待任务完成
try:
result = await execution_task
return result
finally:
# 清理执行追踪
async with self._execution_lock:
self._executing_tasks.pop(schedule_id, None)
async def pause_schedule(self, schedule_id: str) -> bool:
"""暂停任务（不删除）"""
async with self._lock:
task = self._tasks.get(schedule_id)
if not task:
logger.warning(f"尝试暂停不存在的任务: {schedule_id}")
@@ -622,7 +603,6 @@ class UnifiedScheduler:
async def resume_schedule(self, schedule_id: str) -> bool:
"""恢复任务"""
async with self._lock:
task = self._tasks.get(schedule_id)
if not task:
logger.warning(f"尝试恢复不存在的任务: {schedule_id}")
@@ -634,7 +614,6 @@ class UnifiedScheduler:
async def get_task_info(self, schedule_id: str) -> dict[str, Any] | None:
"""获取任务信息"""
async with self._lock:
task = self._tasks.get(schedule_id)
if not task:
return None
@@ -653,7 +632,6 @@ class UnifiedScheduler:
async def list_tasks(self, trigger_type: TriggerType | None = None) -> list[dict[str, Any]]:
"""列出所有任务或指定类型的任务"""
async with self._lock:
tasks = []
for task in self._tasks.values():
if trigger_type is None or task.trigger_type == trigger_type: