幾種實現延時任務的方式（一）

CoderBear發表於2019-03-04

大家肯定都有過在餓了麼，或者在美團外賣下單的經歷，下完單後，超過一定的時間，訂單就被自動取消了。這就是延時任務。延時任務的應用場景相當廣泛，不僅僅上面所說的餓了嗎，美團外賣，還有12306，或者是淘寶，攜程等等 都有這樣的場景。這延時任務是怎麼實現的呢？跟著我，繼續看下去吧。

1.在SQL查詢，Serive層組裝的時候做手腳

在拼接SQL或者Serive層做一些判斷，比如 訂單狀態為 “已下單，但未支付”，同時 當前時間超過了 下單時間 15分鐘，顯示在使用者端或者後臺的訂單狀態就改為 “已取消”。

這種方式比較方便，也沒有任何延遲，但是資料庫裡面的狀態不是真實狀態了。如果需要提供介面給其他部門呼叫的話，別忘了對這個訂單狀態做一些特殊處理。

2.Job

這是最普通的方式之一了。就是開一個Job，每隔一段時間去迴圈訂單，當滿足條件後，修改訂單狀態。

這種方式也比較方便，但是會有一定的延遲，如果訂單資料比較少的話，每分鐘掃描一次，還是可以接受的，延遲也就在一分鐘左右。但是訂單資料一旦大了起來，可能一小時也掃描不完，那麼延遲就相當恐怖了。而且不停的掃描資料庫，對於資料庫也是一種壓力。
當然還可以做一些改進，比如掃描的時候加上時間範圍，在一定時間以前的訂單不掃描了，因為這些訂單已經被上一次執行的Job給處理了。

第一種方式可以和第二種方式結合起來使用。

前面兩個是比較常規的做法，如果資料量不大，使用起來，也不錯。

3.DelayQueue

DelayQueue是Java自帶佇列，從名字就可以知道它是一個延遲佇列。

image.png

從上面的圖可以知道DelayQueue是一個泛型佇列，它接受的型別是繼承Delayed的。也就是我們需要寫一個類去繼承（實現）Delayed。實現Delayed，需要重寫兩個方法：

 public long getDelay(TimeUnit unit)
 public int compareTo(Delayed o)
複製程式碼

第一個方法：訊息是否到期（是否可以被讀取出來）判斷的依據。當返回負數，說明訊息已到期，此時訊息就可以被讀取出來了。

第二個方法：往DelayQueue裡面塞入資料會執行這個方法，是資料應該排在哪個位置的判斷依據。

在這個類裡面，我們需要定義一些屬性，比如 orderId,orderTime(下單時間),expireTime(延期時間)。

現在我們先來做一個測試，測試compareTo方法：

public class OrderDelay implements Delayed {

    private int orderId;

    private Date orderTime;

    public Date getOrderTime() {
        return orderTime;
    }

    public void setOrderTime(Date orderTime) {
        this.orderTime = orderTime;
    }

    private static final int expireTime = 15000;

    public int getOrderId() {
        return orderId;
    }

    public void setOrderId(int orderId) {
        this.orderId = orderId;
    }

    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        return orderTime.getTime() + expireTime - new Date().getTime();
    }

    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        return this.orderTime.getTime() - ((OrderDelay) o).orderTime.getTime() > 0 ? 1 : -1;
    }
}
複製程式碼

getDelay方法可以暫時不看，因為測試compareTo還不需要用到這方法。
然後我們在main方法寫一些程式碼：

        DelayQueue<OrderDelay> queue = new DelayQueue<>();
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        c.add(Calendar.DATE, 1);

        Date time1 = c.getTime();
        OrderDelay orderDelay1=new OrderDelay();
        orderDelay1.setOrderId(1);
        orderDelay1.setOrderTime(time1);
        queue.put(orderDelay1);
        System.out.println("1： "+ new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").format(time1));

        c.add(Calendar.DATE, -15);
        Date time2 = c.getTime();
        OrderDelay orderDelay2=new OrderDelay();
        orderDelay2.setOrderId(2);
        orderDelay2.setOrderTime(time2);
        queue.put(orderDelay2);

        System.out.println("2： "+ new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").format(time2));
        int a=0;
複製程式碼

把斷點設定在最後一行，然後除錯，你會發現 雖然 order1是先push到DelayQueue的，但是DelayQueue第一條資料卻是order2的，這就是compareTo方法的用處：
根據此方法的返回值判斷資料應該排在哪個位置

image.png

一般來說，orderTime越小的，肯定越先過期，越先被消費，所以這個方法是沒有問題的。

compareTo測試完成了，讓我們把程式碼補充完整，再測試下getDelay這個方法吧（這個時候，你需要注意getDelay方法裡面的程式碼了）：
首先定義一個生產者方法：

 private static void produce(int orderId) {
        OrderDelay delay = new OrderDelay();
        delay.setOrderId(orderId);
        Date currentTime = new Date();
        SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String dateString = formatter.format(currentTime);
        delay.setOrderTime(currentTime);
        System.out.printf("現在時間是%s;訂單%d加入佇列%n", dateString, orderId);
        queue.put(delay);
    }
複製程式碼

再定義一個消費者方法：

 private static void consum() {
        while (true) {
            try {
                OrderDelay orderDelay = queue.take();//
                Date currentTime = new Date();
                SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
                String dateString = formatter.format(currentTime);
                System.out.printf("現在時間是%s;訂單%d過期%n", dateString, orderDelay.getOrderId());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
複製程式碼

在main方法裡面執行這兩個方法：

produce(1);
consum();
複製程式碼

再把斷點設定在

 OrderDelay orderDelay = queue.take();
複製程式碼

除錯，執行到這裡，F8，你會發現程式碼執行不下去了，被阻塞了，其實這也說明了DelayQueue是一個阻塞佇列。15秒後，終於進入了下一行程式碼，並且拿到了資料，這就是getDelay和take方法的用處了。
getDelay：根據方法的返回值，判斷資料可否被take出來。
take：取出資料，但是受到getDelay方法的制約，如果沒有滿足條件，則會阻塞。

好了。getDelay方法和compareTo都已經測試完畢了。下面的事情就簡單了。
我就直接放出程式碼了：

   static DelayQueue<OrderDelay> queue = new DelayQueue<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread productThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1200);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                produce(i);
            }
        });
        productThread.start();


        Thread consumThread = new Thread(() -> {
            consum();
        });
        consumThread.start();
    }

    private static void produce(int orderId) {
        OrderDelay delay = new OrderDelay();
        delay.setOrderId(orderId);
        Date currentTime = new Date();
        SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String dateString = formatter.format(currentTime);
        delay.setOrderTime(currentTime);
        System.out.printf("現在時間是%s;訂單%d加入佇列%n", dateString, orderId);
        queue.put(delay);
    }

    private static void consum() {
        while (true) {
            try {
                OrderDelay orderDelay = queue.take();//
                Date currentTime = new Date();
                SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
                String dateString = formatter.format(currentTime);
                System.out.printf("現在時間是%s;訂單%d過期%n", dateString, orderDelay.getOrderId());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
複製程式碼

執行：

image.png

通過控制檯輸出，你會發現功能實現OK。

這種方式也比較方便，而且幾乎沒有延遲，對記憶體佔用也不大，因為畢竟只是存放一個訂單號而已。
缺點也比較明顯，因為訂單是存放在記憶體的，一旦伺服器掛了，就麻煩了。消費者和生產者只能在同一套程式碼中，現在是微服務的時代，一般來說消費者和生產者都是分開的，甚至是在不同的伺服器。因為這樣，如果消費者壓力過大，可以通過加伺服器的方式很方便的來解決。

前三種方式也可以結合在一起使用

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