Was ist ein Batch-Job?

Der Begriff "Batch Job" entstand in der Zeit der Großrechner, als Benutzer Programme auf Lochkarten eingaben. Der Benutzer gab dem Systembediener eine Charge dieser programmierten Karten, der sie dann in den Computer einführte.

Die Definition und Nutzung von Batching haben sich in den letzten Jahren verändert, und wir finden neue Wege, diese Aufgaben zu erledigen. Im Kern wird die Hintergrundverarbeitung jedoch niemals sterben. Ob für routinemäßige Organisationsprozesse wie die Lohnabrechnung oder um Servern während des Arbeitstags nicht zu überlasten – Batch-Jobs werden noch viele Jahre unverzichtbar sein.

Vor diesem Hintergrund haben wir diese Einführung in Batching und Batch-Jobs zusammengestellt, mit dem Fokus, wie sie ihren Wert für Unternehmen und Workflows der Mitarbeiter erhalten.

Wie funktioniert das Batching?

Einfach ausgedrückt ist ein Batch-Job ein geplantes Programm, das für den Betrieb auf einem Computer zugewiesen wird, ohne weitere Benutzerinteraktion. Batch-Jobs werden oft während der Arbeitszeit in die Warteschlange gestellt und dann abends oder am Wochenende ausgeführt, wenn der Computer untätig ist.

Sobald der Batch-Job eingereicht wurde, tritt er in eine Warteschlange ein, in der er wartet, bis das System bereit ist, den Job zu verarbeiten. Wenn die Job-Warteschlange viele Jobs enthält, die auf die Verarbeitung warten, verarbeitet das System die Jobs entweder chronologisch oder nach Priorität.

Batch-Jobs werden häufig verwendet, um Aufgaben zu automatisieren, die regelmäßig erledigt werden müssen, wie die Lohnabrechnung, aber nicht unbedingt tagsüber stattfinden müssen oder dass ein Mitarbeiter mit dem System interagiert. Regelmäßige Aufgaben werden in Batch-Pläne integriert.

In einigen Computersystemen laufen Batch-Jobs im Hintergrund, während interaktive Programme im Vordergrund laufen, wodurch diese interaktiven Programme Vorrang vor Batch-Programmen haben. Das ist sinnvoll, da Batch-Jobs mehr zugewiesenen Speicher erhalten als die im Vordergrund durchgeführten Jobs. Sie werden verwendet, um große Datenmengen zu verarbeiten, die normalerweise im Vordergrund Langzeitspeicher benötigen würden.

Die wertvollsten Vorteile von Batch-Jobs umfassen:

• Große Programme können mehr dedizierte Server nutzen, wenn die Arbeitsprozesse im Nachtmodus sind.
• Da weniger Nutzer oder Mitarbeiter außerhalb der Arbeitszeiten online sind, wird die Leistung nachts schneller und effizienter sein. Tagsüber könnte sie auf weniger Server und weniger benötigte Anzahl beschränkt werden.
• Die Mitarbeiter können sich auf weniger wiederholbare, kreativere Aufgaben konzentrieren.

Traditionelle Batch-Jobs sind trotz moderner Technologien bis heute in fast jeder geschäftlichen Computerumgebung hochrelevant.

Eine Telefonabrechnungsanwendung ist ein perfektes Beispiel für einen Batch-Job. Zuerst liest die Anwendung die Telefonaufzeichnungen aus dem Unternehmensinformationssystem. Anschließend generiert die App für jedes Kundenkonto eine monatliche Rechnung. Diese Art von Aufgabe kann ohne Eingriffe ausgeführt werden.

Weitere gängige Anwendungen von Batch-Jobs sind:

Anwendungsfälle für Batch-Jobs

Schritte in einem Batch-Job

Ein Schritt ist eine unabhängige und sequentielle Phase eines Batch-Jobs. Batch-Jobs enthalten sowohl chunk-orientierte als auch aufgabenorientierte Schritte.

Chunk-orientierte Schritte

Chunk-orientierte Schritte verarbeiten Daten in drei Teilen:

1. Die Daten werden jeweils einzeln aus einer bestimmten Datenquelle gelesen und verarbeitet, wie Dateien in einem Verzeichnis oder Einträgen in einer Datenbank.
2. Die Geschäftsverarbeitung verarbeitet jedes Element mithilfe der von der Anwendung definierten Geschäftslogik, wie Formatierung oder Filterung.
3. Die Ergebnisse werden in einen Chunk gruppiert, der gespeichert wird, sobald der Chunk eine konfigurierbare Größe erreicht hat.

Diese Art der Verarbeitung macht die Speicherung von Ergebnissen in der Regel effizienter und hilft, die Grenzen der Transaktion zu erleichtern.

Aufgabenorientierte Schritte

Chunk-Schritte verarbeiten oft große Datenmengen und können dadurch lange dauern, bis sie abgeschlossen sind. Mit Batch-Frameworks können diese Chunk-Schritte ihren Fortschritt dann mit Checkpoints als Lesezeichen speichern. Durch die Eingabeabruf- und Ausgabeschreib-Teile eines Chunk-Schritts wird die aktuelle Position nach der Verarbeitung gespeichert. Sollte ein bestimmter Chunk-Schritt unterbrochen werden, kann er vom letzten Checkpoint neu gestartet werden.

Parallele Verarbeitung

Für Batch-Jobs, die große Datenmengen zur Verarbeitung erfordern, oder für Berechnungen, die eine sehr große Anzahl unabhängiger Berechnungen erfordern, kann die parallele Verarbeitung vorteilhaft sein, da die Gesamtzahl der eingereichten Jobs reduziert wird.

Parallele Verarbeitung ist in zwei Szenarien typischerweise am vorteilhaftesten:

• Schritte, die nicht voneinander abhängen und auf verschiedenen Threads laufen können.
• Chunk-orientierte Schritte, bei denen die Verarbeitung jedes Elements nicht von den Ergebnissen des vorherigen abhängt.

Batch-Frameworks bieten Mechanismen, mit denen Entwickler Gruppen spezifischer, unabhängiger Schritte definieren können, indem sie Chunk-Schritte in Teile aufteilen, die dann parallel ausgeführt werden können.

Entscheidungselemente

Zusätzlich zu den Schritten können Batch-Jobs auch Entscheidungselemente enthalten. Entscheidungselemente nutzen den Exit-Status des vorherigen Schritts, um den nächsten Schritt zu bestimmen oder den Batch-Job ganz zu beenden. Entscheidungselemente legen beim Beenden den Status des Batch-Jobs fest und notieren, ob er erfolgreich beendet wurde, unterbrochen wurde oder fehlgeschlagen ist.

BMC für Batching und Workflow-Orchestrierung

Batch-Jobs haben sich seit den Zeiten der Lochkarten weit entwickelt, aber eines bleibt gleich: Die automatische Verarbeitung notwendiger Aufgaben und Funktionen reduziert den Stress auf überlasteten Servern und verbessert gleichzeitig die Effizienz und Produktivität des Systems.

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Diese Beiträge sind meine eigenen und spiegeln nicht unbedingt die Position, Strategien oder Meinung von BMC wider.