springboot執(zhí)行延時(shí)任務(wù)之DelayQueue實(shí)例
springboot執(zhí)行延時(shí)任務(wù)之DelayQueue
提示:下面案例可供參考
DelayQueue是什么?
DelayQueue提供了在指定時(shí)間才能獲取隊(duì)列元素的功能,隊(duì)列頭元素是最接近過期的元素。
沒有過期元素的話,使用poll()方法會(huì)返回null值,超時(shí)判定是通過getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS)方法的返回值小于等于0來判斷。
延時(shí)隊(duì)列不能存放空元素。
一般使用take()方法阻塞等待,有過期元素時(shí)繼續(xù)。
使用步驟
1.隊(duì)列中的元素–DelayTask
代碼如下(示例):
import java.util.Date; import java.util.concurrent.Delayed; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @author * @Time 2020/11/23 10:53 * @description: DelayTask延時(shí)任務(wù)隊(duì)列中元素 */ public class DelayTask implements Delayed { final private HotelRabbitMq data; final private long expire; /** * 構(gòu)造延時(shí)任務(wù) * @param data 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) * @param expire 任務(wù)延時(shí)時(shí)間(ms) */ public DelayTask(xx data, long expire) { super(); this.data = data; this.expire = expire + System.currentTimeMillis(); } public HotelRabbitMq getData() { return data; } public long getExpire() { return expire; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (obj instanceof DelayTask) { return this.data.getIdentifier().equals(((DelayTask) obj).getData().getIdentifier()); } return false; } @Override public String toString() { return "{" + "data:" + data.toString() + "," + "expire:" + new Date(expire) + "}"; } @Override public long getDelay(TimeUnit unit) { return unit.convert(this.expire - System.currentTimeMillis(), unit); } @Override public int compareTo(Delayed o) { long delta = getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS); return (int) delta; } }
2.用戶自定義的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基類
TaskBase類是用戶自定義的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基類,其中有一個(gè)identifier字段來標(biāo)識(shí)任務(wù)的id,方便進(jìn)行索引
代碼如下(示例):
xx 類按自己需求定義
3.定義延時(shí)任務(wù)管理類DelayQueueManager
定義一個(gè)延時(shí)任務(wù)管理類DelayQueueManager,通過@Component注解加入到spring中管理,在需要使用的地方通過@Autowire注入
代碼如下(示例):
import com.alibaba.fastjson.JSON; import org.fh.config.RabbitProducer; import org.fh.entity.dyne.HotelRabbitMq; import org.fh.entity.dyne.HotelRegister; import org.fh.entity.util.TaskBase; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.beans.factory.annotation.Value; import org.springframework.boot.CommandLineRunner; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.concurrent.DelayQueue; import java.util.concurrent.Executors; /** * @author * @Time 2020/11/23 10:59 * @description: DelayQueueManager延時(shí)任務(wù)管理類 */ @Component public class DelayQueueManager implements CommandLineRunner { @Autowired RabbitProducer rabbitProducer; private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DelayQueueManager.class); private DelayQueue<DelayTask> delayQueue = new DelayQueue<>(); /** * 加入到延時(shí)隊(duì)列中 * @param task */ public void put(DelayTask task) { logger.info("加入延時(shí)任務(wù):{}", task); delayQueue.put(task); } /** * 取消延時(shí)任務(wù) * @param task * @return */ public boolean remove(DelayTask task) { logger.info("取消延時(shí)任務(wù):{}", task); return delayQueue.remove(task); } /** * 取消延時(shí)任務(wù) * @param taskid * @return */ public boolean remove(String taskid) { return remove(new DelayTask(new HotelRabbitMq(taskid), 0)); } @Override public void run(String... args) throws Exception { logger.info("初始化延時(shí)隊(duì)列"); Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Thread(this::excuteThread)); } /** * 延時(shí)任務(wù)執(zhí)行線程 */ private void excuteThread() { while (true) { try { DelayTask task = delayQueue.take(); processTask(task); } catch (InterruptedException e) { break; } } } /** * 內(nèi)部執(zhí)行延時(shí)任務(wù) * @param task */ private void processTask(DelayTask task) { logger.info("執(zhí)行延時(shí)任務(wù):{}", task); //根據(jù)task中的data自定義數(shù)據(jù)來處理相關(guān)邏輯,例 if (task.getData() instanceof XXX) {} //發(fā)送rabbitmq //rabbitProducer.sendDemoQueue(task.getData()); } public void put(HotelRegister hotelRegister, int i) { } }
日常開發(fā)延遲任務(wù)
在開發(fā)中,往往會(huì)遇到一些關(guān)于延時(shí)任務(wù)的需求。例如
- 生成訂單30分鐘未支付,則自動(dòng)取消
- 生成訂單60秒后,給用戶發(fā)短信
對上述的任務(wù),我們給一個(gè)專業(yè)的名字來形容,那就是延時(shí)任務(wù)。延時(shí)任務(wù)屬于定時(shí)任務(wù)的一種,不同于一般的定時(shí)任務(wù),延時(shí)任務(wù)是在某事件觸發(fā)后的未來某個(gè)時(shí)刻執(zhí)行,沒有重復(fù)的執(zhí)行周期。
技術(shù)對比
1.DelayQueue
JDK自帶DelayQueue是支持延時(shí)獲取元素的阻塞隊(duì)列,內(nèi)部采用優(yōu)先隊(duì)列PriorityQueue 存儲(chǔ)元素,同時(shí)元素必須實(shí)現(xiàn) Delayed 接口
創(chuàng)建元素時(shí)可以指定多久才可以從隊(duì)列中獲取當(dāng)前隊(duì)列中獲取當(dāng)前元素,只有當(dāng)延遲期滿時(shí)才能從隊(duì)列中提取元素
DelayQueue屬于排序隊(duì)列,它的特殊之處在于隊(duì)列的元素必須實(shí)現(xiàn)Delayed接口,該接口需要實(shí)現(xiàn)compareTo和getDelay方法
getDelay
方法:獲取元素在隊(duì)列中的剩余時(shí)間,只有當(dāng)剩余時(shí)間為0時(shí)元素才可以出隊(duì)列。compareTo
方法:用于排序,確定元素出隊(duì)列的順序。
在springboot中的實(shí)現(xiàn)
1:在測試包jdk下創(chuàng)建延遲任務(wù)元素對象DelayedTask,實(shí)現(xiàn)compareTo和getDelay方法,
2:在main方法中創(chuàng)建DelayQueue并向延遲隊(duì)列中添加三個(gè)延遲任務(wù),
3:循環(huán)的從延遲隊(duì)列中拉取任務(wù)
public class DelayedTask implements Delayed{ // 任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間 private int executeTime = 0; public DelayedTask(int delay){ Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.add(Calendar.SECOND,delay); this.executeTime = (int)(calendar.getTimeInMillis() /1000 ); } /** * 元素在隊(duì)列中的剩余時(shí)間 * @param unit * @return */ @Override public long getDelay(TimeUnit unit) { Calendar calendar = Calendar.getInstance(); return executeTime - (calendar.getTimeInMillis()/1000); } /** * 元素排序 * @param o * @return */ @Override public int compareTo(Delayed o) { long val = this.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS); return val == 0 ? 0 : ( val < 0 ? -1: 1 ); } public static void main(String[] args) { DelayQueue<DelayedTask> queue = new DelayQueue<DelayedTask>(); queue.add(new DelayedTask(5)); queue.add(new DelayedTask(10)); queue.add(new DelayedTask(15)); System.out.println(System.currentTimeMillis()/1000+" start consume "); while(queue.size() != 0){ DelayedTask delayedTask = queue.poll(); if(delayedTask !=null ){ System.out.println(System.currentTimeMillis()/1000+" cosume task"); } //每隔一秒消費(fèi)一次 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
使用DelayQueue的問題:
- 1.都是在內(nèi)存中運(yùn)行,如果宕機(jī),數(shù)據(jù)全部消失
- 2.集群擴(kuò)展相當(dāng)麻煩
- 3.占用大量內(nèi)存,影響性能
- 4.代碼復(fù)雜度高
2.DB輪詢
數(shù)據(jù)庫方案
將任務(wù)存在數(shù)據(jù)庫中,然后使用定時(shí)器輪詢
不足:小型系統(tǒng)如果只有幾萬任務(wù),采用上述方案即可。如果大規(guī)模系統(tǒng),任務(wù)量過大,對數(shù)據(jù)庫造成的壓力很大 。頻繁查詢數(shù)據(jù)庫帶來性能影響
3.數(shù)據(jù)庫+緩存(redis)實(shí)現(xiàn)
zset數(shù)據(jù)類型的去重有序(分?jǐn)?shù)排序)特點(diǎn)進(jìn)行延遲
實(shí)現(xiàn)流程
特殊情況:如果redis宕機(jī)導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法恢復(fù),那么需要有一種機(jī)制在系統(tǒng)啟動(dòng)后,重新加載全部未處理的任務(wù)到Cache中,此方案作為應(yīng)急補(bǔ)充方案
問題思路:
為什么將任務(wù)放在數(shù)據(jù)庫中?
延遲任務(wù)是一個(gè)通用的服務(wù),任何需要延遲的任務(wù)都可以調(diào)用該任務(wù),需要考慮數(shù)據(jù)持久化問題,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫中是一種數(shù)據(jù)安全的考慮(備份機(jī)制)
為什么redis中使用兩種數(shù)據(jù)類型,list和zset? 效率問題,算法的時(shí)間復(fù)雜度
zset還做了那些優(yōu)化:不同任務(wù)不同key,進(jìn)一步優(yōu)化
未來任務(wù)定時(shí)刷新支持:
啟動(dòng)類上添加@EnableScheduling注解,開啟任務(wù)調(diào)度
執(zhí)行方法上添加
@Scheduled(cron = "0 */1 * * * ?") 每一分鐘執(zhí)行一次
redis key值匹配
方案1:keys模糊匹配
keys的模糊匹配功能很方便也很強(qiáng)大,但是在生產(chǎn)環(huán)境需要慎用!開發(fā)中使用keys的模糊匹配卻發(fā)現(xiàn)redis的CPU使用率極高,所以公司的redis生產(chǎn)環(huán)境將keys命令禁用了!redis是單線程,會(huì)被堵塞
方案2:scan
SCAN 命令是一個(gè)基于游標(biāo)的迭代器,SCAN命令每次被調(diào)用之后, 都會(huì)向用戶返回一個(gè)新的游標(biāo), 用戶在下次迭代時(shí)需要使用這個(gè)新游標(biāo)作為SCAN命令的游標(biāo)參數(shù), 以此來延續(xù)之前的迭代過程。
- 分布式鎖:解決任務(wù)重復(fù)執(zhí)行的問題,控制分布式系統(tǒng)有序的去對共享資源進(jìn)行操作,通過互斥來保證數(shù)據(jù)的一致性。
- DB同步任務(wù):當(dāng)redis宕機(jī)數(shù)據(jù)丟失的時(shí)候,在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行一次
- DB同步任務(wù)邏輯:同步方法上添加@PostConstruct注解,1.刪除全部未來隊(duì)列數(shù)據(jù) 2.刪除全部當(dāng)前隊(duì)列數(shù)據(jù) 3.從任務(wù)日志表查詢待執(zhí)行任務(wù) 4.遍歷任務(wù)添加到緩存
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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