一、缘起
很多时候,业务有“在一段时间之后,完成一个工作任务”的需求。
常见方案:启动一个cron定时任务,每小时跑一次。如果数据量很大,需要分页查询,分页update,这将会是一个for循环。
方案的不足:
- 轮询效率比较低
- 每次扫库,已经被执行过记录,仍然会被扫描(只是不会出现在结果集中),有重复计算的嫌疑
- 时效性不够好,如果每小时轮询一次,最差的情况下,时间误差会达到1小时
- 如果通过增加cron轮询频率来减少3中的时间误差,1中轮询低效和2中重复计算的问题会进一步凸显。
二、高效延时消息设计与实现
高效延时消息,包含两个重要的数据结构:
- 环形队列,例如可以创建一个包含3600个slot的环形队列(本质是个数组)
- 任务集合,环上每一个slot是一个Set
同时,启动一个timer,这个timer每隔1s,在上述环形队列中移动一格,有一个Current Index指针来标识正在检测的slot。
Task结构中有两个很重要的属性:
- Cycle-Num:当Current Index第几圈扫描到这个Slot时,执行任务
- Task-Function:需要执行的任务指针
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3610秒之后,触发一个延时消息任务,只需:
- 计算这个Task应该放在哪一个slot,现在指向1,3610秒之后,应该是第11格,所以这个Task应该放在第11个slot的Set
中 - 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不停的移动,每秒移动到一个新slot,这个slot中对应的Set
- 如果不是0,说明还需要多移动几圈,将Cycle-Num减1
- 如果是0,说明马上要执行这个Task了,取出Task-Funciton执行(可以用单独的线程来执行Task),并把这个Task从Set
中删除
三、总结
环形队列是一个实现“延时消息”的好方法,开源的MQ好像都不支持延迟消息,不妨自己实现一个简易的“延时消息队列”,能解决很多业务问题,并减少很多低效扫库的cron任务。