golang如何实现延时任务


这篇文章主要讲解了“golang如何实现延时任务”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“golang如何实现延时任务”吧! 实现思路我们都知道,任何一种队列,实际上都是存在生产者和消费者两部分的。只不过,延时任务相对于普通队列,多了一个延时的特性罢了。1、生产者从生产者的角度上讲,当用户推送一个任务过来的时候,会携带着延迟执行的时间数值。为了让这个任务到预定时刻能执行,我们需要将这个任务放在内存里储存一段时间,并且时间是一维的,在不断增长。那么,我们用什么数据结构存储呢?(1)选择一:map。由于map具有无序性,无法按照执行时间排序,我们无法保证取出的任务是否是当前时间点需要执行的,所以排除这个选项。(2)选择二:channel。的确,channel有时候可以看作队列,然而,它的输出和输入严格遵循着“先进先出”的原则,遗憾的是,先进的任务未必就是先执行的,因此,channel也并不合适。(3)选择三:slice。切片貌似可行,因为切片元素是具有有序性的,所以,如果我们能够按照执行时间的顺序排列好所有的切片元素,那么,每次只要读取切片的头元素(也可能是尾元素),就可以得到我们要的任务。2、消费从消费者的角度来说,它最大的难点在于,如何让每个任务,在特定的时间点被消费。那么,针对每一个任务,我们如何实现,让它等待一段时间后再执行呢?没错,就是timer。总结下来,“切片+timer”的组合,应该是可以达到目的的。步步为营(1)用户调用InitDelayQueue() ,初始化延时任务对象。(2)开启协程,监听任务操作管道(add/delete信号),以及执行时间管道(timer.C信号)。(3)用户发出add/delete信号。(4)(2)中的协程捕捉到(3)中的信号,对任务列表进行变更。(5)当任务执行的时间点到达的时候(timer.C管道有元素输出的时候),执行任务。(1)延时任务对象

//延时任务对象
typeDelayQueuestruct{
tasks[]*task//存储任务列表的切片
addchan*task//用户添加任务的管道信号
removechanstring//用户删除任务的管道信号
waitRemoveTaskMappingmap[string]struct{}//等待删除的任务id列表
}

这里需要注意,有一个waitRemoveTaskMapping字段。由于要删除的任务,可能还在add管道中,没有及时更新到tasks字段中,所以,需要临时记录下客户要删除的任务id。(2)任务对象

//任务对象
typetaskstruct{
idstring//任务id
execTimetime.Time//执行时间
ffunc()//执行函数
}

//初始化延时任务对象
funcInitDelayQueue()*DelayQueue{
q:=&DelayQueue{
add:make(chan*task,10000),
remove:make(chanstring,100),
waitRemoveTaskMapping:make(map[string]struct{}),
}

returnq
}

在这个过程中,我们需要对用户对任务的操作信号,以及任务的执行时间信号进行监听。

func(q*DelayQueue)start(){
for{
//todosomething...

select{
casenow:=

完善我们的初始化方法:

//初始化延时任务对象
funcInitDelayQueue()*DelayQueue{
q:=&DelayQueue{
add:make(chan*task,10000),
remove:make(ch免费云主机域名anstring,100),
waitRemoveTaskMapping:make(map[string]struct{}),
}

//开启协程,监听任务相关信号
goq.start()
returnq
}

生产者推送任务的时候,只需要将任务加到add管道中即可,在这里,我们生成一个任务id,并返回给用户。

//用户推送任务
func(q*DelayQueue)Push(timeIntervaltime.Duration,ffunc())string{
//生成一个任务id,方便删除使用
id:=genTaskId()
t:=&task{
id:id,
execTime:time.Now().Add(timeInterval),
f:f,
}

//将任务推到add管道中
q.add

在这里,我们要将用户推送的任务放到延时任务的tasks字段中。由于,我们需要将任务按照执行时间顺序排序,所以,我们需要找到新增任务在切片中的插入位置。又因为,插入之前的任务列表已经是有序的,所以,我们可以采用二分法处理。

//使用二分法判断新增任务的插入位置
func(q*DelayQueue)getTaskInsertIndex(t*task,leftIndex,rightIndexint)(indexint){
iflen(q.tasks)==0{
return
}

length:=rightIndex-leftIndex
ifq.tasks[leftIndex].execTime.Sub(t.execTime)>=0{
//如果当前切片中最小的元素都超过了插入的优先级,则插入位置应该是最左边
returnleftIndex
}

ifq.tasks[rightIndex].execTime.Sub(t.execTime)=0{
//如果插入的优先级刚好在仅有的两个优先级之间,则中间的位置就是插入位置
returnleftIndex+1
}

middleVal:=q.tasks[leftIndex+length/2].execTime

//这里用二分法递归的方式,一直寻找正确的插入位置
ift.execTime.Sub(middleVal)

找到正确的插入位置后,我们才能将任务准确插入:

//将任务添加到任务切片列表中
func(q*DelayQueue)addTask(t*task){
//寻找新增任务的插入位置
insertIndex:=q.getTaskInsertIndex(t,0,len(q.tasks)-1)
//找到了插入位置,更新任务列表
q.tasks=append(q.tasks,&task{})
copy(q.tasks[insertIndex+1:],q.tasks[insertIndex:])
q.tasks[insertIndex]=t
}

那么,在监听add管道的时候,我们直接调用上述addTask() 即可。

func(q*DelayQueue)start(){
for{
//todosomething...

select{
casenow:=

//用户删除任务
func(q*DelayQueue)Delete(idstring){
q.remove

在这里,我们可以遍历任务列表,根据删除任务的id找到其在切片中的对应index。

//删除指定任务
func(q*DelayQueue)deleteTask(idstring){
deleteIndex:=-1
forindex,t:=rangeq.tasks{
ift.id==id{
//找到了在切片中需要删除的所以呢
deleteIndex=index
break
}
}

ifdeleteIndex==-1{
//如果没有找到删除的任务,说明任务还在add管道中,来不及更新到tasks中,这里我们就将这个删除id临时记录下来
//注意,这里暂时不考虑,任务id非法的特殊情况
q.waitRemoveTaskMapping[id]=struct{}{}
return
}

iflen(q.tasks)==1{
//删除后,任务列表就没有任务了
q.tasks=[]*task{}
return
}

ifdeleteIndex==len(q.tasks)-1{
//如果删除的是,任务列表的最后一个元素,则执行下列代码
q.tasks=q.tasks[:len(q.tasks)-1]
return
}

//如果删除的是,任务列表的其他元素,则需要将deleteIndex之后的元素,全部向前挪动一位
copy(q.tasks[deleteIndex:len(q.tasks)-1],q.tasks[deleteIndex+1:len(q.tasks)-1])
q.tasks=q.tasks[:len(q.tasks)-1]
return
}

然后,我们可以完善start()方法了。

func(q*DelayQueue)start(){
for{
//todosomething...

select{
casenow:=

start()执行的时候,分成两种情况:任务列表为空,只需要监听add管道即可;任务列表不为空的时候,需要监听所有管道。任务执行信号,主要是依靠timer来实现,属于第二种情况。

func(q*DelayQueue)start(){
for{
iflen(q.tasks)==0{
//任务列表为空的时候,只需要监听add管道
select{
caset:=

执行任务:

//执行任务
func(q*DelayQueue)execTask(task*task,currentTimetime.Time){
iftask.execTime.After(currentTime){
//如果当前任务的执行时间落后于当前时间,则不执行
return
}

//执行任务
task.f()
return
}

结束任务,刷新任务列表:

//一个任务去执行了,刷新任务列表
func(q*DelayQueue)endTask(){
iflen(q.tasks)==1{
q.tasks=[]*task{}
return
}

q.tasks=q.tasks[1:]
}

delay_queue.go

packagedelay_queue

import(
"go.mongodb.org/mongo-driver/bson/primitive"
"time"
)

//延时任务对象
typeDelayQueuestruct{
tasks[]*task//存储任务列表的切片
addchan*task//用户添加任务的管道信号
removechanstring//用户删除任务的管道信号
waitRemoveTaskMappingmap[string]struct{}//等待删除的任务id列表
}

//任务对象
typetaskstruct{
idstring//任务id
execTimetime.Time//执行时间
ffunc()//执行函数
}

//初始化延时任务对象
funcInitDelayQueue()*DelayQueue{
q:=&DelayQueue{
add:make(chan*task,10000),
remove:make(chanstring,100),
waitRemoveTaskMapping:make(map[string]struct{}),
}

//开启协程,监听任务相关信号
goq.start()
returnq
}

//用户删除任务
func(q*DelayQueue)Delete(idstring){
q.remove=0{
//如果当前切片中最小的元素都超过了插入的优先级,则插入位置应该是最左边
returnleftIndex
}

ifq.tasks[rightIndex].execTime.Sub(t.execTime)=0{
//如果插入的优先级刚好在仅有的两个优先级之间,则中间的位置就是插入位置
returnleftIndex+1
}

middleVal:=q.tasks[leftIndex+length/2].execTime

//这里用二分法递归的方式,一直寻找正确的插入位置
ift.execTime.Sub(middleVal)

测试代码:delay_queue_test.go

packagedelay_queue

import(
"fmt"
"testing"
"time"
)

funcTestDelayQueue(t*testing.T){
q:=InitDelayQueue()
fori:=0;i

头脑风暴上面的方案,的确实现了延时任务的效果,但是其中仍然有一些问题,仍然值得我们思考和优化。1、按照上面的方案,如果大量延时任务的执行时间,集中在同一个时间点,会造成短时间内timer频繁地创建和销毁。2、上述方案相比于time.AfterFunc()方法,我们需要在哪些场景下作出取舍。3、如果服务崩溃或重启,如何去持久化队列中的任务。感谢各位的阅读,以上就是“golang如何实现延时任务”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对golang如何实现延时任务这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是百云主机,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!

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