你真的了解延时队列吗(一)

 

1 使用场景

  • 关闭空闲连接。服务器中,有很多客户端的连接,空闲一段时间之后需要关闭之。
  • 清理过期数据业务上。比如缓存中的对象,超过了空闲时间,需要从缓存中移出。
  • 任务超时处理。在网络协议滑动窗口请求应答式交互时,处理超时未响应的请求。
  • 下单之后如果三十分钟之内没有付款就自动取消订单。
  • 订餐通知:下单成功后60s之后给用户发送短信通知。
  • 当订单一直处于未支付状态时,如何及时的关闭订单,并退还库存?
  • 如何定期检查处于退款状态的订单是否已经退款成功?
  • 新创建店铺,N天内没有上传商品,系统如何知道该信息,并发送激活短信?
  • 定时任务调度:使用DelayQueue保存当天将会执行的任务和执行时间,一旦从DelayQueue中获取到任务就开始执行。

2 延时任务-实现方式

  • 定期轮询(数据库等)
  • DelayQueue
  • Timer
  • ScheduledExecutorService
  • 时间轮(kafka)
  • RabbitMQ
  • Quartz
  • Redis Zset
  • Koala
  • JCronTab
  • SchedulerX(阿里)
  • 有赞延迟队列

2.1 轮询

特点:定期轮训数据库,设置状态。

优点:实现简单
缺点:数据量过大时会消耗太多的IO资源,效率太低

2.2 DelayQueue

特点: 无界、延迟、阻塞队列

a、BlockingQueue+PriorityQueue(堆排序)+Delayed
b、DelayQueue中存放的对象需要实现compareTo()方法和getDelay()方法。
c、getDelay方法返回该元素距离失效还剩余的时间,当<=0时元素就失效了,
就可以从队列中获取到。

这里为什么要用leader/follower模式?

  • 如果不是队首节点,根本不需要唤醒操作!
  • 假设取值时,延时时间还没有到,那么需要等待,但这个时候,队列中新加入了一个延时更短的,并放在了队首,那么 此时,for循环由开始了,取得是新加入的元素,那之前的等待就白等了,明显可以早点退出等待!
  • 还有就是如果好多线程都在此等待,如果时间到了,同时好多线程会充等待队列进入锁池中,去竞争锁资源,但结果只能是一个成功, 多了写无畏的竞争!(多次的等待和唤醒)

2.3 Timer与TimerTask

  • TaskQueue中的排序是对TimerTask中的下一次执行时间进行堆排序,每次去取数组第一个。
  • 而delayQueue是对queue中的元素的getDelay()结果进行排序

Timer是一种定时器工具,用来在一个后台线程计划执行指定任务。它可以计划执行一个任务一次或反复多次。 主要方法:

2.4 时间轮(kafka)

时间轮名词解释:

  • 时间格:环形结构中用于存放延迟任务的区块;
  • 指针(CurrentTime):指向当前操作的时间格,代表当前时间
  • 格数(ticksPerWheel):为时间轮中时间格的个数
  • 间隔(tickDuration):每个时间格之间的间隔
  • 总间隔(interval):当前时间轮总间隔,也就是等于ticksPerWheel*tickDuration

根据每个TimerTaskEntry的过期时间和当前时间轮的时间,选择一个合适的bucket(实际上就是TimerTaskList),把这个TimerTaskEntry对象放进去,同时如果bucket的过期时间有更新,就将这个bucket推进DelayQueue,重新排序

例子:假设编号为0的时间格或者桶保存着到期时间为t,每一个tick的持续时间(tickDuration)为20ms,在这个格子里只能保存着到期时间为[t~t+20]ms的任务,假设时间轮的时间格有n个,每一个间隔1ms,到期时间为m(ms),那么计算公式m%n = 所在的时间格或者桶,比如n=10,m=34ms,那么他所在桶或者时间格是4

2.5 RabbitMQ-延时任务

RabbitMQ本身没有直接支持延迟队列功能,但是可以通过以下特性模拟出延迟队列的功能。

RabbitMQ可以针对Queue和Message设置 x-message-tt,来控制消息的生存时间,如果超时,则消息变为dead letter RabbitMQ针对队列中的消息过期时间有两种方法可以设置。 A: 通过队列属性设置,队列中所有消息都有相同的过期时间。 B: 对消息进行单独设置,每条消息TTL可以不同。

2.6 Quartz

为什么不用Timer?

  • Timers没有持久化机制.
  • Timers不灵活 (只可以设置开始时间和重复间隔,不是基于时间、日期、天等(秒、分、时)的)
  • Timers 不能利用线程池,一个timer一个线程
  • Timers没有真正的管理计划

核心概念:调度器、任务和触发器。

三者关系:调度器负责调度各个任务,到了某个时刻或者过了一定时间,触发器触动了,特定任务便启动执行。

  1. scheduler是一个计划调度器容器(总部),容器里面可以盛放众多的JobDetail和trigger,当容器启动后,里面的每个JobDetail都会根据trigger按部就班自动去执行。
  2. JobDetail是一个可执行的工作,它本身是有状态的。
  3. Trigger代表什么时候去调。
  4. 当JobDetail和Trigger在scheduler容器上注册后,形成了装配好的作业(JobDetail和Trigger所组成的一对儿),就可以伴随容器启动而调度执行了。
  5. scheduler是个容器,容器中有一个线程池,用来并行调度执行每个作业,这样可以提高容器效率。

待续。。。

 

作者:公众号_咖啡拿铁
链接:https://juejin.im/post/5b5a0bf9f265da0f6523913b
来源:掘金

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