延迟任务的实现总结

延迟任务的实现总结

上一篇写了使用RabbitMQ来实现延迟任务的实现，其实实现延迟任务的方式有很多，各有利弊，有单机和分布式的。在这里做一个总结，在遇到这类问题的时候希望给大家一个参考和思路。延迟任务有别于定式任务，定式任务往往是固定周期的，有明确的触发时间。而延迟任务一般没有固定的开始时间，它常常是由一个事件触发的，而在这个事件触发之后的一段时间内触发另一个事件。延迟任务相关的业务场景如下：场景一：物联网系统经常会遇到向终端下发命令，如果命令一段时间没有应答，就需要设置成超时。场景二：订单下单之后30分钟后，如果用户没有付钱，则系统自动取消订单。下面我们来探讨一些方案，其实这些方案没有好坏之分，和系统架构一样，只有最适合。对于数据量较小的情况下，任意一种方案都可行，考虑的是简单明了和开发速度，尽量避免把系统搞复杂了。而对于数据量较大的情况下，就需要有一些选择，并不是所有的方案都适合了。 1. 数据库轮询这是比较常见的一种方式，所有的订单或者所有的命令一般都会存储在数据库中。我们会起一个线程去扫数据库或者一个数据库定时Job，找到那些超时的数据，直接更新状态，或者拿出来执行一些操作。这种方式很简单，不会引入其他的技术，开发周期短。如果数据量

比较大，千万级甚至更多，插入频率很高的话，上面的方式在性能上会出现一些问题，查找和更新对会占用很多时间，轮询频率高的话甚至会影响数据入库。一种可以尝试的方式就是使用类似TBSchedule或Elastic-Job这样的分布式的任务调度加上数据分片功能，把需要判断的数据分到不同的机器上执行。如果数据量进一步增大，那扫数据库肯定就不行了。另一方面，对于订单这类数据，我们也许会遇到分库分表，那上述方案就会变得过于复杂，得不偿失。 2. JDK 延迟队列Java中的DelayQueue位于java.util.concurrent 包下，作为单机实现，它很好的实现了延迟一段时间后触发事件的需求。由于是线程安全的它可以有多个消费者和多个生产者，从而在某些情况下可以提升性能。DelayQueue本质是封装了一个PriorityQueue，使之线程安全，加上Delay 功能，也就是说，消费者线程只能在队列中的消息“过期”之后才能返回数据获取到消息，不然只能获取到null。之所以要用到PriorityQueue，主要是需要排序。也许后插入的消息需要比队列中的其他消息提前触发，那么这个后插入的消息就需要最先被消费者获取，这就需要排序功能。PriorityQueue内部使用最小堆来实现排序队列。队首的，最先被消费者拿到的就是最小的那个。使用最小堆让队列在数据量较大的时候比较有优势。使用最小堆来实现优先级队列主要是因为最小堆在插入和获取时，时间复杂度相对都比较

好，都是O(logN)。下面例子实现了未来某个时间要触发的消息。我把这些消息放在DelayQueue中，当消息的触发时间到，消费者就能拿到消息，并且消费，实现处理方法。示例代码：/*

* 定义放在延迟队列中的对象，需要实现Delayed接口

*/

public class DelayedTask implements Delayed { private int _expireInSecond = 0;

public DelayedTask(int delaySecond) {

Calendar cal = Calendar.getInstance();

cal.add(Calendar.SECOND, delaySecond);

_expireInSecond = (int) (cal.getTimeInMillis() / 1000);

}

public int compareTo(Delayed o) {

long d = (getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS));

return (d == 0) ? 0 : ((d < 0) ? -1 : 1);

}

public long getDelay(TimeUnit unit) {

// TODO Auto-generated method stub

Calendar cal = Calendar.getInstance();

return _expireInSecond - (cal.getTimeInMillis() / 1000);

}

}

下面定义了三个延迟任务，分别是10秒，5秒和15秒。依次入队列，期望5秒钟后，5秒的消息先被获取到，然后每个5秒钟，依次获取到10秒数据和15秒的那个数据。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

// TODO Auto-generated method stub

SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

//定义延迟队列

DelayQueue<DelayedTask> delayQueue = new DelayQueue<DelayedTask>();

//定义三个延迟任务

DelayedTask task1 = new DelayedTask(10);

DelayedTask task2 = new DelayedTask(5);

DelayedTask task3 = new DelayedTask(15);

delayQueue.add(task1);

delayQueue.add(task2);

delayQueue.add(task3);

System.out.println(sdf.format(new Date()) + " start");

while (delayQueue.size() != 0) {

//如果没到时间，该方法会返回

DelayedTask task = delayQueue.poll();