在开发中，往往遇到一些关于延时任务的需求，例如：
生成订单30分钟未支付，则自动取消
生成订单60秒后，给用户发信息
https://www.cnblogs.com/wangwust/p/9467783.html
对上述的任务，我们给一个专业的名字来形容，那就是延时任务。那么这里就产生一个问题是，这个延时任务和定时任务的区别究竟在哪里呢？一共有如下几点区别
1，定时任务有明确的触发时间，延时没有
2，定时任务有执行周期，而延时任务在某事件触发后一段时间内执行，没有执行周期
3,定时任务一般执行的是批处理操作是多个任务，而延迟任务一般是单个是
下面，我们以判断订单是否超时为例子，进行方案分析
1）数据库轮询
思路：该方案通常砸小型项目中使用，通过一个线程定时的去扫描数据库，通过订单时间来判断是否有超时的订单，然后进行update 或者 delete等的操作。
maven
<dependency>
<groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
<artifactId>quartz</artifactId>
<version>2.2.2</version>
</dependency>
调用Demo类myJob如下所示
package com.taotao.gbfa1.quartz;
import org.quartz.*;
import org.quartz.impl.StdScheduler;
import org.quartz.impl.StdSchedulerFactory;
public class MyJob implements Job {
@Override
public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
System.out.println("要去数据库扫描了");
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
//创建任务
JobDetail jobDetail= JobBuilder.newJob(MyJob.class)
.withIdentity("job1","group1").build();
//创建触发器，每3秒执行一次
Trigger trigger=TriggerBuilder.newTrigger().withIdentity("tigger1","group3")
.withSchedule(
SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
.withIntervalInSeconds(3).repeatForever()
).build();
Scheduler scheduler =new StdSchedulerFactory().getScheduler();
//将任务以及其触发器放入调度器
scheduler.scheduleJob(jobDetail,trigger);
//调度器开始调度任务
scheduler.start();
}
}
运行代码后，可发现每距离3秒，输出如下
要去数据库扫描了
优缺点：
优点; 简单易行，支持集群操作
缺点：1 对服务器牛才能消耗比较大
2，存在延迟，比如你每隔3秒扫描一次，那最坏的延迟时间是3分钟
3，假设你的订单有几千万条，每隔几分钟这样扫描一次，数据库损耗极大
2，JDK的延迟对列
该方案是利用JDK自带的DelayQueue来实现，这是一个无界阻塞对列，该对列只有在延迟期满的时候才能获取元素，放入DelayQueue中 对象，是必须实现Delayed接口的
DelayedQueue实现工作流程如下图所示”
其中Poll()获取并移除对列的超时元素，没有则返回空
take()获取并移除对列的超时元素，如果没有则wait当前线程，知道有元素满足超时条件，返回结果。
实现：
定义一个OrderDelay实现Delayed,代码如下：
package com.taotao.gbfa1.quartz;
import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 定义一个类OrderDelay实现Delayed,代码如下
*/
public class OrderDelay implements Delayed {
private String orderId;
private long timeout;
public int compareTo(Delayed other){
if(other ==this)
return 0;
OrderDelay t=(OrderDelay)other;
long d=(getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS)-t.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS));
return (d==0)?0:((d<0)?-1:1);
}
public OrderDelay(String orderId, long timeout) {
this.orderId = orderId;
this.timeout = timeout;
}
/**
* 返回距离你自定义的超时时间还有多少
* @param unit
* @return
*/
@Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
return unit.convert(timeout-System.nanoTime(),TimeUnit.NANOSECONDS);
}
void print(){
System.out.println(orderId+"编号的订单要删除了......");
}
}
优缺点：
优点： 效率高，任务触发时间延迟低
缺点： 1 服务重启后，数据全部丢失，怕宕机
2.集群扩展相当麻烦
3， 因为内存条件限制原因，比如下单未付款的订单数太多，那么很容易出
现OOM异常。
4，代码复杂度较高
3，时间轮换法
先上一张时间轮的图
时间轮换法可以类似于时钟，如上图箭头（指针）按某一个方向按固定的频率滚动，每一次跳动称为tick.这样可以看出定时轮有3个重要的睡醒参数，ticksPerWheel(一轮的tick数），tickDuration（一个tick的持续时间），以及timeUnit（时间单位），例如当ticksPerWheel=60,tickDuration=1;timeunit=秒。这样就和现实中的时钟的秒针走动类似了
如果当前指针指在1上面，我有个任务需要4秒以后执行，那么这个执行的线程回调或者消息将会在5上，那如果需要在20秒之后执行怎么办，由于这个环形结构曹数只到8，如果需要20秒，需要多转2圈。位置是在2圈之后的5上面(20 %8+1)
实现：
我们使用Netty的HashedWheelTimer来实现：
（4）redis缓存
利用redis的zset，zset是一个有序的集合，每一个元素(member)都关联了一个score，通过score排序来获取集合中的值。
添加元素：ZADD key score member [[score member][score member]...]
按照顺序查询元素：ZRANGE key start stop [WITHSCORES]
查询元素score:ZSCORE key member
移除元素： ZREM key member [member ...]
测试如下：
# 添加单个元素
redis> ZADD page_rank 10 google.com
(integer) 1
# 添加多个元素
redis> ZADD page_rank 9 baidu.com 8 bing.com
(integer) 2
redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
1) "bing.com"
2) "8"
3) "baidu.com"
4) "9"
5) "google.com"
6) "10"
# 查询元素的score值
redis> ZSCORE page_rank bing.com
"8"
# 移除单个元素
redis> ZREM page_rank google.com
(integer) 1
redis> ZRANGE page_rank 0 -1 WITHSCORES
1) "bing.com"
2) "8"
3) "baidu.com"
4) "9"
实现一：
package com.taotao.gbfa1.quartz;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Tuple;
import java.util.Calendar;
import java.util.Set;
public class AppTest {
private static final String ADDR = "127.0.0.1";
private static final int PORT = 6379;
private static JedisPool jedisPool = new JedisPool(ADDR, PORT);
private static Jedis getJedis() {
return jedisPool.getResource();
}
//生产者生成5个订单放进去
public void productionDelayMessage(){
for (int i = 0; i < 5; i++) {
//延迟3秒
Calendar cal1=Calendar.getInstance();
cal1.add(Calendar.SECOND,3);
int second3later = (int) (cal1.getTimeInMillis() / 1000);
AppTest.getJedis().zadd("orderId",second3later,"OID0000001"+i);
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"ms:redis生成了一个订单任务： 订单ID为" +
"OID0000001"+i);
}
}
//消费者 ，取订单
public void consumerDelayMeaage(){
Jedis jedis = AppTest.getJedis();
while(true){
Set<Tuple> items = jedis.zrangeWithScores("orderId", 0, 1);
if(items == null || items.isEmpty()){
System.out.println("当前没有等待的任务");
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
continue;
}
int score = (int) ((Tuple)items.toArray()[0]).getScore();
Calendar cal = Calendar.getInstance();
int nowSecond = (int) (cal.getTimeInMillis() / 1000);
if(nowSecond >= score){
String orderId = ((Tuple)items.toArray()[0]).getElement();
jedis.zrem("orderId", orderId);
System.out.println(System.currentTimeMillis() +"ms:redis消费了一个任务：消费的订单orderId为"+orderId);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
AppTest appTest=new AppTest();
appTest.productionDelayMessage();
appTest.consumerDelayMeaage();
}
}
输出如下所示：
可以看到，几乎是3秒后消费订单：
然而，这一版存在一个致命伤，在高并发的情况下，多消费者会取到同一个单号，我们上测试代码 ThreadTest
package com.taotao.gbfa1.quartz;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class ThreadTest {
private static final int threadNum=10;
private static CountDownLatch cdl=new CountDownLatch(threadNum);
static class DelayMessage implements Runnable{
public void run() {
try {
cdl.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
AppTest appTest =new AppTest();
appTest.consumerDelayMeaage();
}
}
public static void main(String[] args) {
AppTest appTest =new AppTest();
appTest.productionDelayMessage();
for(int i=0;i<threadNum;i++){
new Thread(new DelayMessage()).start();
cdl.countDown();
}
}
}
显然，出现了多个线程消费同一个资源的情况。
解决方案
1，用分布式锁，但是分布式锁，性能会下降，
2对ZREM 的返回值进行判断，只有大于0的时候，才消费数据，于是将consumerDelayMessage()方法里的
if(nowSecond >= score){
String orderId = ((Tuple)items.toArray()[0]).getElement();
jedis.zrem("OrderId", orderId);
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"ms:redis消费了一个任务：消费的订单OrderId为"+orderId);
}
修改为：
if(nowSecond >= score){
String orderId = ((Tuple)items.toArray()[0]).getElement();
Long num = jedis.zrem("OrderId", orderId);
if( num != null && num>0){
System.out.println(System.currentTimeMillis()+"ms:redis消费了一个任务：消费的订单OrderId为"+orderId);
}
}
这种修改后，重新运行ThreadTest类，发现输出正常了。
思路二
该方案使用redis的keyspace Notifications，中文翻译就是键空间机制，就是利用该机制可以在key失效后，提供一个回调，实际上是redis 会给客户端发送一个消息，是需要redis 版本2.8以上
实现二
在redis.conf，加入一条配置
notify-keyspace-events Ex
运行代码如下：
