完整实现-通过DelayQueue实现延时任务

实现延时任务有很多的方法,网上关于延时任务的实现的文章已经不少了。比如:实现延时任务的10种方法等等。但是这些文章基本上都是将方法大概的列举一下,给出部分示例代码,对于有经验的老程序员可能一看就知道该怎么去把它实现完整,但是对于初学者来说不够友好。所以,我打算写一个系列的文章,详细的给出每种延时任务的实现方法、完整实现代码,以及工作原理,欢迎并期待大家关注我

小概念:什么是延时任务?举个例子:你买了一张火车票,必须在30分钟之内付款,否则该订单被自动取消。订单30分钟不付款自动取消,这个任务就是一个延时任务。

一、DelayQueue的应用原理

DelayQueue是一个无界的BlockingQueue的实现类,用于放置实现了Delayed接口的对象,其中的对象只能在其到期时才能从队列中取走。

  • BlockingQueue即阻塞队列,java提供的面向多线程安全的队列数据结构,当队列内元素数量为0的时候,试图从队列内获取元素的线程将被阻塞或者抛出异常。
  • 这里的“无界”队列,是指队列的元素数量不存在上限,队列的容量会随着元素数量的增加而扩容。

完整实现-通过DelayQueue实现延时任务插图
DelayQueue实现了BlockingQueue接口,所以具有无界、阻塞的特点,除此之外它自己的核心特点就是:

  • 放入该队列的延时任务对象,只要到达延时时间之后才能被取到
  • DelayQueue 不接收null元素
  • DelayQueue 只接受那些实现了java.util.concurrent.Delayed接口的对象

二、订单延时任务的实现

了解了DelayQueue的特点之后,我们就可以利用它来实现延时任务了,实现java.util.concurrent.Delayed接口。

import org.jetbrains.annotations.NotNull;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 延时订单任务
 */
public class OrderDelayObject implements Delayed {
  private String name;
  private long delayTime;   //延时时间
  //实际业务中这里传订单信息对象,我这里只做demo,所以使用字符串了
  private String order;

  public OrderDelayObject(String name, long delayTime, String order) {
    this.name = name;
    //延时时间加上当前时间
    this.delayTime = System.currentTimeMillis() + delayTime;
    this.order = order;
  }

  //获取延时任务的倒计时时间
  @Override
  public long getDelay(TimeUnit unit) {
    long diff = delayTime - System.currentTimeMillis();
    return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
  }

  //延时任务队列,按照延时时间元素排序,实现Comparable接口
  @Override
  public int compareTo(@NotNull Delayed obj) {
    return Long.compare(this.delayTime, ((OrderDelayObject) obj).delayTime);
  }

  @Override
  public String toString() {
    Date date = new Date(delayTime);
    SimpleDateFormat sd = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    return "nOrderDelayObject:{"
            + "name=" + name
            + ", time=" + sd.format(date)
            + ", order=" + order
            + "}";
  }
} 
  • 上文类中的order为订单信息对象,在实际的业务开发过程中应该是传递订单信息,用于取消订单业务的实现(订单30分钟不付款自动取消)。
  • Delayed接口继承自 Comparable接口,所以需要实现compareTo方法,用于延时任务在队列中按照“延时时间”进行排序。
  • getDelay方法是Delayed接口方法,实现该方法提供获取延时任务的倒计时时间

三、订单处理

首先我们需要一个容器,永久保存延时任务队列,如果是Spring开发环境我们可以这样做。

@Bean("orderDelayQueue")
public DelayQueue orderDelayQueue(){
    return new DelayQueue();
}

当用户下单的时候,将订单下单任务放入延时队列

@Resource
private DelayQueue orderDelayQueue;

//发起订单下单的时候将订单演示对象放入orderDelayQueue
orderDelayQueue.add(
        new OrderDelayObject(
                "订单延时取消任务",
                30 * 60 * 1000,    //延时30分钟
                "延时任务订单对象信息"
        )
);

系统内开启一个线程,不断的从队列中获取消息,获取到之后对延时消息进行处理。DelayQueue的take方法从队列中获取延时任务对象,如果队列元素数量为0,或者没有到达“延时时间的任务”,该线程会被阻塞。

@Component
public class DelayObjectConsumer  implements InitializingBean {

  @Resource
  private DelayQueue orderDelayQueue;

  @Override
  public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    while (true) {
      OrderDelayObject task = orderDelayQueue.take();
      System.out.println(task.toString());
      System.out.println(task.getOrder());
      //根据order订单信息,去查询该订单的支付信息
      //如果用户没有进行支付,将订单从数据库中关闭
      //如果订单并发量比较大,这里可以考虑异步或线程池的方式进行处理
    }
  }
}

需要说明的是,这里的while-true循环的延时任务处理时顺序执行的,在订单并发量比较大的时候,需要考虑异步处理的方式完成订单的关闭操作。我之前写作一个SpringBoot的可观测、易配置的线程池开源项目,可能会对你有帮助,源代码地址:https://gitee.com/hanxt/zimug-monitor-threadpool
经过我的测试,放入orderDelayQueue的延时任务,在半小时之后得到正确的执行处理。说明我们的实现是正确的。

四、优缺点

使用DelayQueue实现延时任务非常简单,而且简便,全部都是标准的JDK代码实现,不用引入第三方依赖(不依赖redis实现、消息队列实现等),非常的轻量级。

它的缺点就是所有的操作都是基于应用内存的,一旦出现应用单点故障,可能会造成延时任务数据的丢失。如果订单并发量非常大,因为DelayQueue是无界的,订单量越大,队列内的对象就越多,可能造成OOM的风险。所以使用DelayQueue实现延时任务,只适用于任务量较小的情况。
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文章来源于互联网:完整实现-通过DelayQueue实现延时任务

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