一口气说出 6种 延时队列的实现方案，面试稳稳的
下边会介绍多种实现延时队列的思路，哪一种方式都没有绝对的好与坏，只是看把它用在什么业务场景中，技术这东西没有最好的只有最合适的。面试
1、延时队列的应用
什么是延时队列？顾名思义：首先它要具备队列的特性，再给它附加一个延迟消费队列消息的功能，也就是说能够指定队列中的消息在哪一个时间点被消费。redis
延时队列在项目中的应用仍是比较多的，尤为像电商类平台：算法
一、订单成功后，在30分钟内没有支付，自动取消订单spring
二、外卖平台发送订餐通知，下单成功后60s给用户推送短信。安全
三、若是订单一直处于某一个未完结状态时，及时处理关单，并退还库存数据结构
四、淘宝新建商户一个月内还没上传商品信息，将冻结商铺等框架
。。。。ide
上边的这些场景均可以应用延时队列解决。函数
2、延时队列的实现
我我的一直秉承的观点：工做上能用JDK自带API实现的功能，就不要轻易本身重复造轮子，或者引入三方中间件。一方面本身封装很容易出问题（大佬除外），再加上调试验证产生许多没必要要的工做量；另外一方面一旦接入三方的中间件就会让系统复杂度成倍的增长，维护成本也大大的增长。spring-boot
一、DelayQueue 延时队列
JDK 中提供了一组实现延迟队列的API，位于Java.util.concurrent包下DelayQueue。
DelayQueue是一个BlockingQueue（***阻塞）队列，它本质就是封装了一个PriorityQueue（优先队列），PriorityQueue内部使用彻底二叉堆（不知道的自行了解哈）来实现队列元素排序，咱们在向DelayQueue队列中添加元素时，会给元素一个Delay（延迟时间）做为排序条件，队列中最小的元素会优先放在队首。队列中的元素只有到了Delay时间才容许从队列中取出。队列中能够放基本数据类型或自定义实体类，在存放基本数据类型时，优先队列中元素默认升序排列，自定义实体类就须要咱们根据类属性值比较计算了。
先简单实现一下看看效果，添加三个order入队DelayQueue，分别设置订单在当前时间的5秒、10秒、15秒后取消。
要实现DelayQueue延时队列，队中元素要implements Delayed 接口，这哥接口里只有一个getDelay方法，用于设置延期时间。Order类中compareTo方法负责对队列中的元素进行排序。
public class Order implements Delayed {
/**
* 延迟时间
*/
@JsonFormat(locale = "zh", timezone = "GMT+8", pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
private long time;
String name;
public Order(String name, long time, TimeUnit unit) {
this.name = name;
this.time = System.currentTimeMillis() + (time > 0 ? unit.toMillis(time) : 0);
}
@Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
return time - System.currentTimeMillis();
}
@Override
public int compareTo(Delayed o) {
Order Order = (Order) o;
long diff = this.time - Order.time;
if (diff <= 0) {
return -1;
} else {
return 1;
}
}
}
DelayQueue的put方法是线程安全的，由于put方法内部使用了ReentrantLock锁进行线程同步。DelayQueue还提供了两种出队的方法 poll() 和 take() ， poll() 为非阻塞获取，没有到期的元素直接返回null；take() 阻塞方式获取，没有到期的元素线程将会等待。
public class DelayQueueDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Order Order1 = new Order("Order1", 5, TimeUnit.SECONDS);
Order Order2 = new Order("Order2", 10, TimeUnit.SECONDS);
Order Order3 = new Order("Order3", 15, TimeUnit.SECONDS);
DelayQueue<Order> delayQueue = new DelayQueue<>();
delayQueue.put(Order1);
delayQueue.put(Order2);
delayQueue.put(Order3);
System.out.println("订单延迟队列开始时间:" + LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
while (delayQueue.size() != 0) {
/**
* 取队列头部元素是否过时
*/
Order task = delayQueue.poll();
if (task != null) {
System.out.format("订单:{%s}被取消, 取消时间:{%s}\n", task.name, LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
}
Thread.sleep(1000);
}
}
}
上边只是简单的实现入队与出队的操做，实际开发中会有专门的线程，负责消息的入队与消费。
执行后看到结果以下，Order1、Order2、Order3 分别在 5秒、10秒、15秒后被执行，至此就用DelayQueue实现了延时队列。
订单延迟队列开始时间:2020-05-06 14:59:09
订单:{Order1}被取消, 取消时间:{2020-05-06 14:59:14}
订单:{Order2}被取消, 取消时间:{2020-05-06 14:59:19}
订单:{Order3}被取消, 取消时间:{2020-05-06 14:59:24}
二、Quartz 定时任务
Quartz一款很是经典任务调度框架，在Redis、RabbitMQ还未普遍应用时，超时未支付取消订单功能都是由定时任务实现的。定时任务它有必定的周期性，可能不少单子已经超时，但还没到达触发执行的时间点，那么就会形成订单处理的不够及时。
引入quartz框架依赖包
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-quartz</artifactId>
</dependency>
复制代码
在启动类中使用@EnableScheduling注解开启定时任务功能。
@EnableScheduling
@SpringBootApplication
public class DelayqueueApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DelayqueueApplication.class, args);
}
}
编写一个定时任务，每一个5秒执行一次。
@Component
public class QuartzDemo {
//每隔五秒
@Scheduled(cron = "0/5 * * * * ? ")
public void process(){
System.out.println("我是定时任务！");
}
}
三、Redis sorted set
Redis的数据结构Zset，一样能够实现延迟队列的效果，主要利用它的score属性，redis经过score来为集合中的成员进行从小到大的排序。
经过zadd命令向队列delayqueue 中添加元素，并设置score值表示元素过时的时间；向delayqueue 添加三个order1、order2、order3，分别是10秒、20秒、30秒后过时。
zadd delayqueue 3 order3
消费端轮询队列delayqueue， 将元素排序后取最小时间与当前时间比对，如小于当前时间表明已通过期移除key。
/**
* 消费消息
*/
public void pollOrderQueue() {
while (true) {
Set<Tuple> set = jedis.zrangeWithScores(DELAY_QUEUE, 0, 0);
String value = ((Tuple) set.toArray()[0]).getElement();
int score = (int) ((Tuple) set.toArray()[0]).getScore();
Calendar cal = Calendar.getInstance();
int nowSecond = (int) (cal.getTimeInMillis() / 1000);
if (nowSecond >= score) {
jedis.zrem(DELAY_QUEUE, value);
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " removed key:" + value);
}
if (jedis.zcard(DELAY_QUEUE) <= 0) {
System.out.println(sdf.format(new Date()) + " zset empty ");
return;
}
Thread.sleep(1000);
}
}
咱们看到执行结果符合预期
2020-05-07 13:24:09 add finished. 2020-05-07 13:24:19 removed key:order1 2020-05-07 13:24:29 removed key:order2 2020-05-07 13:24:39 removed key:order3 2020-05-07 13:24:39 zset empty
四、Redis 过时回调
Redis 的key过时回调事件，也能达到延迟队列的效果，简单来讲咱们开启监听key是否过时的事件，一旦key过时会触发一个callback事件。
修改redis.conf文件开启notify-keyspace-events Ex
notify-keyspace-events Ex
Redis监听配置，注入Bean RedisMessageListenerContainer
@Configuration
public class RedisListenerConfig {
@Bean
RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
container.setConnectionFactory(connectionFactory);
return container;
}
}
编写Redis过时回调监听方法，必须继承KeyExpirationEventMessageListener ，有点相似于MQ的消息监听。
@Component
public class RedisKeyExpirationListener extends KeyExpirationEventMessageListener {
public RedisKeyExpirationListener(RedisMessageListenerContainer listenerContainer) {
super(listenerContainer);
}
@Override
public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
String expiredKey = message.toString();
System.out.println("监听到key：" + expiredKey + "已过时");
}
}
到这代码就编写完成，很是的简单，接下来测试一下效果，在redis-cli客户端添加一个key 并给定3s的过时时间。
set xiaofu 123 ex 3
在控制台成功监听到了这个过时的key。
监听到过时的key为：xiaofu
五、RabbitMQ 延时队列
利用 RabbitMQ 作延时队列是比较常见的一种方式，而实际上RabbitMQ 自身并无直接支持提供延迟队列功能，而是经过 RabbitMQ 消息队列的 TTL和 DXL这两个属性间接实现的。
先来认识一下 TTL和 DXL两个概念：
Time To Live(TTL) ：
TTL 顾名思义：指的是消息的存活时间，RabbitMQ能够经过x-message-tt参数来设置指定Queue（队列）和 Message（消息）上消息的存活时间，它的值是一个非负整数，单位为微秒。
RabbitMQ 能够从两种维度设置消息过时时间，分别是队列和消息自己
- 设置队列过时时间，那么队列中全部消息都具备相同的过时时间。
- 设置消息过时时间，对队列中的某一条消息设置过时时间，每条消息
TTL均可以不一样。
若是同时设置队列和队列中消息的TTL，则TTL值以二者中较小的值为准。而队列中的消息存在队列中的时间，一旦超过TTL过时时间则成为Dead Letter（死信）。
Dead Letter Exchanges（DLX）
DLX即死信交换机，绑定在死信交换机上的即死信队列。RabbitMQ的 Queue（队列）能够配置两个参数x-dead-letter-exchange和 x-dead-letter-routing-key（可选），一旦队列内出现了Dead Letter（死信），则按照这两个参数能够将消息从新路由到另外一个Exchange（交换机），让消息从新被消费。
x-dead-letter-exchange：队列中出现Dead Letter后将Dead Letter从新路由转发到指定 exchange（交换机）。
x-dead-letter-routing-key：指定routing-key发送，通常为要指定转发的队列。
队列出现Dead Letter的状况有：
- 消息或者队列的
TTL过时 - 队列达到最大长度
- 消息被消费端拒绝（basic.reject or basic.nack）
下边结合一张图看看如何实现超30分钟未支付关单功能，咱们将订单消息A0001发送到延迟队列order.delay.queue，并设置x-message-tt消息存活时间为30分钟，当到达30分钟后订单消息A0001成为了Dead Letter（死信），延迟队列检测到有死信，经过配置x-dead-letter-exchange，将死信从新转发到能正常消费的关单队列，直接监听关单队列处理关单逻辑便可。
发送消息时指定消息延迟的时间
public void send(String delayTimes) {
amqpTemplate.convertAndSend("order.pay.exchange", "order.pay.queue","你们好我是延迟数据", message -> {
// 设置延迟毫秒值
message.getMessageProperties().setExpiration(String.valueOf(delayTimes));
return message;
});
}
}
设置延迟队列出现死信后的转发规则
/**
* 延时队列
*/
@Bean(name = "order.delay.queue")
public Queue getMessageQueue() {
return QueueBuilder
.durable(RabbitConstant.DEAD_LETTER_QUEUE)
// 配置到期后转发的交换
.withArgument("x-dead-letter-exchange", "order.close.exchange")
// 配置到期后转发的路由键
.withArgument("x-dead-letter-routing-key", "order.close.queue")
.build();
}
六、时间轮
前边几种延时队列的实现方法相对简单，比较容易理解，时间轮算法就稍微有点抽象了。kafka、netty都有基于时间轮算法实现延时队列，下边主要实践Netty的延时队列讲一下时间轮是什么原理。
先来看一张时间轮的原理图，解读一下时间轮的几个基本概念
wheel ：时间轮，图中的圆盘能够看做是钟表的刻度。好比一圈round 长度为24秒，刻度数为 8，那么每个刻度表示 3秒。那么时间精度就是 3秒。时间长度 / 刻度数值越大，精度越大。
当添加一个定时、延时任务A，假如会延迟25秒后才会执行，可时间轮一圈round 的长度才24秒，那么此时会根据时间轮长度和刻度获得一个圈数 round和对应的指针位置 index，也是就任务A会绕一圈指向0格子上，此时时间轮会记录该任务的round和 index信息。当round=0，index=0 ，指针指向0格子 任务A并不会执行，由于 round=0不知足要求。
因此每个格子表明的是一些时间，好比1秒和25秒 都会指向0格子上，而任务则放在每一个格子对应的链表中，这点和HashMap的数据有些相似。
Netty构建延时队列主要用HashedWheelTimer，HashedWheelTimer底层数据结构依然是使用DelayedQueue，只是采用时间轮的算法来实现。
下面咱们用Netty 简单实现延时队列，HashedWheelTimer构造函数比较多，解释一下各参数的含义。
ThreadFactory：表示用于生成工做线程，通常采用线程池；tickDuration和unit：每格的时间间隔，默认100ms；ticksPerWheel：一圈下来有几格，默认512，而若是传入数值的不是2的N次方，则会调整为大于等于该参数的一个2的N次方数值，有利于优化hash值的计算。
public HashedWheelTimer(ThreadFactory threadFactory, long tickDuration, TimeUnit unit, int ticksPerWheel) {
this(threadFactory, tickDuration, unit, ticksPerWheel, true);
}
TimerTask：一个定时任务的实现接口，其中run方法包装了定时任务的逻辑。Timeout：一个定时任务提交到Timer以后返回的句柄，经过这个句柄外部能够取消这个定时任务，并对定时任务的状态进行一些基本的判断。Timer：是HashedWheelTimer实现的父接口，仅定义了如何提交定时任务和如何中止整个定时机制。
public class NettyDelayQueue {
public static void main(String[] args) {
final Timer timer = new HashedWheelTimer(Executors.defaultThreadFactory(), 5, TimeUnit.SECONDS, 2);
//定时任务
TimerTask task1 = new TimerTask() {
public void run(Timeout timeout) throws Exception {
System.out.println("order1 5s 后执行 ");
timer.newTimeout(this, 5, TimeUnit.SECONDS);//结束时候再次注册
}
};
timer.newTimeout(task1, 5, TimeUnit.SECONDS);
TimerTask task2 = new TimerTask() {
public void run(Timeout timeout) throws Exception {
System.out.println("order2 10s 后执行");
timer.newTimeout(this, 10, TimeUnit.SECONDS);//结束时候再注册
}
};
timer.newTimeout(task2, 10, TimeUnit.SECONDS);
//延迟任务
timer.newTimeout(new TimerTask() {
public void run(Timeout timeout) throws Exception {
System.out.println("order3 15s 后执行一次");
}
}, 15, TimeUnit.SECONDS);
}
}
从执行的结果看，order3、order3延时任务只执行了一次，而order2、order1为定时任务，按照不一样的周期重复执行。
order1 5s 后执行 order2 10s 后执行 order3 15s 后执行一次 order1 5s 后执行 order2 10s 后执行
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- 3. android.view.InflateException: class com.jpardogo.listbuddies.lib.views.ListBuddiesLayout问题
- 4. MYSQL8.0数据库恢复 MYSQL8.0ibd数据恢复 MYSQL8.0恢复数据库
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