定时任务系统

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定时器一般有三种表现形式：按固定周期定期执行、延迟一定时间后执行、指定时间执行。

基本操作新任务取消任务执行任务JDK原始定时器Timerer

Timer timer = newTimer();timer.scheduleAtFixedRate(newTimerTask(){    @Override    public voidrun(){        // do something    }}, 10000, 1000);  // 10s 调度后的一个周期是 1s Publicic的定时任务 class Timer {    private final TaskQueue queue = newTaskQueue();    private final TimerThread thread = newTimerThread(queue);    public Timer(String name){        thread.setName(name);        thread.start();    }}

• TaskQueueue是一个小顶堆。queue[1]始终是第一个执行任务。
• TimerThread 会定时轮询 TaskQueue 中的任务：

• 如果是堆顶的任务 deadline 到了，那么执行任务；
• 如果是周期性任务，则在执行完成后重新计算下一个任务 deadline，并再次放入小顶堆；
• 如果是单一执行的任务，执行结束后将从 TaskQueue 中删除。

DelayedQueue

public class DelayQueueTest {    public static voidmain(String[] args) throws Exception {        BlockingQueue<SampleTask> delayQueue = new DelayQueue<>();        long now = System.currentTimeMillis();        delayQueue.put(newSampleTask(now + 1000));        delayQueue.put(newSampleTask(now + 2000));        delayQueue.put(newSampleTask(now + 3000));        for(int i = 0; i <3; i++){            System.out.println(newDate(delayQueue.take().getTime()));        }    }    static class SampleTask implements Delayed {        long time;        public SampleTask(long time){            this.time = time;        }        public long getTime(){            return time;        }        @Override        public int compareTo(Delayed o){            return Long.compare(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS), o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));        }        @Override        public long getDelay(TimeUnit unit){            return unit.convert(time - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);        }    }}

• DelayQueue 中间的每个对象都必须实现 Delayed 并重写界面 compareTo 和 getDelay 方法。

newScheduledThreadPool

public class ScheduledExecutorServiceTest {    public static voidmain(String[] args){        ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(5);        executor.scheduleAtFixedRate(() -> System.out.println("Hello World"), 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS); // 1s 延迟后开始执行任务，通常 2s 重复执行一次    }}

• 具有线程池异步处理任务的能力

定时任务中心时间轮原理

时间轮算法的核心：轮询线程不再遍历任务，而是时间刻度。就像时钟上的指针一样，时间刻度是任务队列，指向任务队列。

假设每天24小时，刻度必须是24小时*60*60=86400。每次使用一次，都是浪费。

分层时间轮算法

秒时间轮60个刻度；分级时间轮60个刻度；小时时间轮24小时

假设每天的 7:30:20 秒执行一次，秒时间轮20刻度，分级时间轮30刻度，小时时间轮7刻度:

1. 二级指针指向20后，将此任务转移到分钟级指针；
2. 将分钟级指针转移到30后，将此任务转移到小时级指针；
3. 小时指针指向7后，执行任务，并将任务重新注册为秒指针。