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处理延时任务的常用几种解决方案

背景

项目中经常会遇到如下的需求:

  • 创建订单30分钟未支付,订单自动取消。

  • 订单支付成功后,1分钟后给用户发送短信,提醒用户评价。

  • ....

针对延时任务需求,我们可以采用如下的解决方案:

处理延时任务的常用几种解决方案  第1张

数据库轮询

原理

通过一个线程定时的扫描数据库当天创建的订单,根据订单的创建时间来判断订单是否超时,针对超时订单进行相关的更新操作。

实现技术

采用Spring Boot结合quartz来实现,具体的实现可以参考之前的文章。

优缺点

  • 优点: 此方案比较简单,且quartz也支持集群操作。

  • 缺点: 1.系统订单数据量比较大,每个几分钟轮询数据库,对服务器和数据库的内存消耗比较大。 2.存在延迟,即使1分钟扫描一次数据库,也会存在1分钟的延迟。

Java延迟队列

原理

采用JDK自带的DelayQueue来实现,这是一个无界阻塞队列,该队列只有在延迟期满的时候才能从中获取元素,放入DelayQueue中的对象。

实现技术

使用JDK的DelayQueue队列进行相关操作即可。

优缺点

  • 优点: 此方案是基于内存操作所以效率高,任务触发时间延迟低.

  • 缺点:

  1. 消息队列的信息都存放在内存中,一旦服务器重启,则数据全部消失

  2. 无法进行集群用扩展

  3. 由于本机内存有限,一旦订单数据量过大,很容易出现OOM异常。

Reids监听失效key

原理

该方案使用Redis的Keyspace Notifications,利用key失效的提供的回调机制,处理相关的业务实现

实现技术

基于reids的方案,实现MessageListener接口。

实现步骤

修改Redis配置文件

打开redis.conf 文件,搜索 “notify-keyspace-events”找到原本的notify-keyspace-events " ",修改为 “notify-keyspace-events Ex”,至此Redis 就支持Key过期事件的监听。

处理延时任务的常用几种解决方案  第2张

Spring Boot集成Redis

可以参考文章 https://juejin.cn/post/7102801673491808287

创建监听类,实现MessageListener接口

@Component
public class RedisKeyExpirationListener implements MessageListener
{
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisKeyExpirationListener.class);

    public static final String KEY_PREX = "test::order:queue";

    @Override
    public void onMessage(Message message, byte[] pattern)
    {
        try
        {
            String expiredKey = message.toString();

            // 通过key来判断
            if(!expiredKey.contains(KEY_PREX))
            {
                return;
            }

            //满足条件处理具体的业务逻辑
        }
        catch (Exception e)
        {
            logger.error("失效事件失败",e);
        }
    }
}

优缺点

  • 优点: 基于Redis实现简单

  • 缺点: 1.客户端断开后重连会导致所有事件丢失。 2.高并发场景下,存在大量的失效key场景会导出失效时间存在延迟。

此方案针对业务量较少且可靠性要求不高的场景使用。

RocketMq延迟消息

实现原理

基于RocketMQ设置消息的等级,发送延迟消息,RocketMQ延时消息会暂存在名为SCHEDULE_TOPIC_XXXX的Topic中,并根据delayTimeLevel存入特定的queue,queueId = delayTimeLevel – 1,即一个queue只存相同延迟的消息,保证具有相同发送延迟的消息能够顺序消费。broker会调度地消费SCHEDULE_TOPIC_XXXX,将消息写入真实的topic。

其具体步骤如下:

  1. 修改消息Topic名称和队列信息

  2. 转发消息到延迟主题SCHEDULE_TOPIC_XXXX的CosumeQueue中

  3. 延迟服务消费SCHEDULE_TOPIC_XXXX消息

  4. 将信息重新存储到CommitLog中

  5. 将消息投递到目标Topic中

  6. 消费者消费目标topic中的数据。

实现步骤

 /**
    * 发送延迟消息
    * @param topic
    * @param msg
    */
   public void sendDelayMessage(String topic,Object msg)
   {
      Message msgMessage =new Message();
      //设置消息等级
      msgMessage.setDelayTimeLevel(2);
     rocketMQTemplate.convertAndSend(topic, msg);
   }

注意:RocketMQ延时消息的延迟时长不支持随意时长的延迟,是通过特定的延迟等级来指定的。默认支持18个等级的延迟消息,延时等级定义在RocketMQ服务端的MessageStoreConfig类中的如下变量中: 处理延时任务的常用几种解决方案  第3张

例如指定的延时等级为2,则表示延迟时长为5s,即延迟等级是从1开始计数的。

优缺点

  • 优点: 支持高并发场景消息处理.

  • 缺点: 1.引入额外的消息队列,增加项目的维护和复杂度。 2.支持固定时长的消息延迟,针对任意时长的消息延迟需要进行扩展。

总结

本文讲解了针对延时任务的处理的几种方案和相关的优缺点,针对不同的业务场景,选择合适的解决方案。

原文:https://juejin.cn/post/7103553675695489061
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Spring Boot 2022.06.08 0 976

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