Java处理延时任务的解决方案有哪些

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：

• 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。

• 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：

• 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

• 无法进行集群用扩展

• 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。

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：

• 客户端断开后重连会导致所有事件丢失。

• 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：

• 修改消息Topic名称和队列信息

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

• 延迟服务消费SCHEDULE_TOPIC_XXXX消息

• 将信息重新存储到CommitLog中

• 将消息投递到目标Topic中

• 消费者消费目标topic中的数据。

/**
    * 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：

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：

• 引入额外的消息队列，增加项目的维护和复杂度。

• 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。