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每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息



文章目录


  • Pre
  • 方案A
  • 方案B
  • 总结


每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息_环形队列

Pre

来个场景: 24小时后将未进行某个Action的业务,执行另外一个动作。 比如 24小时未付款的订单,取消。

你可能会说

每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息_环形队列_02

方案A

来个定时呗 ,每隔半小时 ,扫描数据库订单表,将完成时间超过24小时的订单,取消掉。

每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息_数据结构_03

But…

这方案有些明显的缺点啊,老哥


  • (1)轮询效率比较低
  • (2)时效性不好,假设每小时轮询一次,最坏的情况下,时间误差会达到1小时;

那如何既保证效率的同时,又保证实时性呢?

每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息_环形队列_04

方案B

来说下核心思路

高效延时消息,包含两个重要的数据结构:


  • 环形队列。例如可以创建一个大小为3600的环形队列
  • 任务集合。环上每一个格是一个Set

同时,启动一个timer:


  • 每隔1s,timer在环形队列中移动一格
  • 用一个Current Index来标识当前所在的格;

Task结构中包含两个重要属性:


  • Cycle-Num:用于标记当第几圈扫描到这个格时,执行任务
  • Task-Function:到时间后需要执行的任务函数

每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息_时间轮_05

假设当前Current Index指向第一格,当有延时消息到达之后,例如希望3620秒之后,触发一个延时消息任务:


  • (1)计算这个Task应该放在哪一个格,现在是在第1格,3610秒之后,应该是第11格,所以这个Task应该加入第11格的​​Set<Task>​​中;
  • (2)计算这个Task的Cycle-Num,由于环形队列是3600格(每秒移动一格,正好1小时),这个任务是3610秒后执行。所以应该绕3610/3600=1圈之后再执行,于是Cycle-Num=1;

Current Index每秒移动一格,当移动到下一格时,遍历这个格的Set,看看每个Task的Cycle-Num是不是0:


  • 如果不是0,说明任务时间还没到,还需要多移动几圈,将Cycle-Num减1;
  • 如果是0,说明到这个Task的执行时间了,取出Task-Funciton丢给工作线程执行,并把这个Task从​​Set<Task>​​中删除

Warning : 不要直接用timer线程来执行任务

总结

总体思路就是这个样子,总结下有点



(1)效率高,无需再轮询订单表;一个订单,任务只执行一次



(2)实时性好,精确到秒
每日一博 - 使用环形队列实现高效的延时消息_时间轮_06




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