【深度】延时任务调度技术方案

1 背景

在实际的业务开发过程中，经常会遇到任务需要延时执行，这和定时执行有区别，定时强调的是在指定的时间点执行，延时强调的是延迟一段时间后执行，本文主要讲一下定时和延时任务的常用方案。

常见应用场景：

1 订单30分钟未支付则自动取消
2 店铺3天未上新则发送消息提醒
3 购物车里的商品降价通知
4 预订会议室，开始前10分钟提醒
5 用户注册后，3天内完善用户信息提醒
…

2 定时任务

Linux
* * * * *
- - - - -
| | | | |
| | | | ±---- day of week (0 - 7) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
| | | ±--------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr …
| | ±-------------- day of month (1 - 31)
| ±------------------- hour (0 - 23)
±------------------------ minute (0 - 59)

其中：
/ 表示间隔多久执行一次
, 表示在指定时间分别执行
* 表示每分钟，每小时…,，都要执行

定时强调的是在某个时间点开始执行，强调的是周期性。例如：

★每日凌晨1点30分统计
30 1 * * * cmd
★整点执行
0 * * * *
★每隔15分执行
*/15 * * * *
★某小时每隔15分钟执行
*/15 12 * * *
★在12点和16点，每隔15分钟执行一次
*/15 12,16 * * *

命令

crontab -l 查看
crontab -e 编辑

检查连接 https://tool.lu/crontab/

3 延时任务

2.1 MySQL表实现

将要延时执行的任务信息写入mysql，定时扫描是否有任务到期执行，具体见下图。

潜在问题
1 延时能不能精准时间执行？

目前看做不到，crontab存在执行时间粒度问题，如果任务契合crontab的时间粒度，该方案可行

2 任务量大的时候，执行器并发控制问题

执行器的并发和业务服务的并发

3 扫库的性能问题

如果同时生效的任务不多，建议把已执行的任务归档，如果很多，则需要提前处理将要执行的任务，提前取出一段时间的任务，放入Redis缓存起来

2.2 Redis实现

实际上是使用有序集合ZSET结构来实现

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT offset count]

while (true) {
	zrangebyscore key min max WITHSCORES 1
	//do something
	sleep(ts)
}

步骤
1 将延时任务加到Sorted Set，将延迟时间设为score
2 启动一个线程不断判断Sorted Set中第一个元素的score是否大于当前时间。如果大于，从Sorted Set中移除任务并添加到执行队列中，否则进行短暂休眠后重试

优点
1 时间粒度比crontab小，切可以自定义
2 Redis ZSET和内存上操作，性能更佳
3 集群和持久化保证了高可用

2.3 MQ中间件实现

2.3.1 RabbitMQ 私信队列

原理即producer为消息设置expiration值或者为队列设置x-message-ttl属性，当消息在ttl指定时间内没有被消费，则消息进入私信队列，只需启动consumer来消费私信队列即可

2.3.2 ActiveMQ scheduler

1 设置activemq schedulerSupport=“true”
2 设置message AMQ_SCHEDULED_DELAY

$ts = strtotime('2022-06-01 00:00:00');
$queue = new Queue();
return $queue->send($body, 1, $ts);

class Queue
{
	public function send($type, $params, $time) {
		......
		if ($type === self::EXEC_DELAY) {
    		$delaytime = ($time - time()) * 1000;
    		$defaultParam = ['AMQ_SCHEDULED_DELAY' => $delaytime];
    		$param = array_merge($defaultParam, $param);
    		......
		}
	}
}

发送后，在activemq的管理界面下的scheduled下，看到消息信息，见下图。

总结：延时方案很多，知其然知其不然。最符合业务的方案就是最好的方案。

参考文档
1 https://www.cnblogs.com/mfrank/p/11260355.html