定时任务高效触发

定时任务高效触发

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开发中我们经常会遇到一些需要定时来解决的业务场景。比如,有这样一个需求:“如果连续30s没有请求包(例如登录,消息,keepalive包),服务端就要将这个用户的状态置为离线”。

轮询处理

将所有任务都添加到某集合中,定时轮询扫描,如果达到条件则进行相关处理;

let map = new Map();
function doAction(uid) {
    map.set(uid, new Date().getTime());
}

setInterval(function(){
    for(let uid of map.keys()) {
        if(+new Date() - map.get(uid) > 30000) {
            map.delete(uid);
            console.log(`${uid}超过30s未做任何操作,设置为离线!`);
        }
    }
}, 10000);12345678910111213

方案的不足:

  • 效率低下。已经被执行过记录,仍然会被扫描(只是不会出现在结果集中),存在大量的重复计算;
  • 时效性差。时间误差取决于轮询的间隔;如果间隔过小,重复被扫描的次数更高,效率会变得更低下。

定时处理

每来一个任务,启动一个定时器,达到定时器时间,执行相关处理;

function doAction(uid) {
    map.set(uid, new Date().getTime());
    setTimeout(function() {
        console.log(`${uid}超过30s未做任何操作,设置为离线!`);
    }, 30000);
}123456

方案的不足:

  • 定时数过多,导致内存使用率过高,容易导致崩溃。

环形队列处理

数据结构:

  • 环形队列ListLoop,例如可以创建一个包含0-30的slot**环形队列**(本质是个数组);
  • 每个环上的任务集合Slot,环上每一个slot是一个Set
  • 记录每个Task对应落到Slot的Map集合;

执行过程
第一步:启动一个timer,每隔1s,在上述环形队列中移动一格,0->1->2->3…->29->30->0…有一个CurrentSlotIndex指针来标识刚检测过的slot ;
第二步:当有某用户uid有请求包到达时,从Map结构中,查找出这个uid存储在哪一个slot里;
第三步:如果存在,从这个slot的Set结构中,删除这个uid,否则跳过该步骤;
第四步:将uid重新加入到新的slot中(CurrentSlotIndex指针所指向的上一个slot)因为这个slot,会被timer在30s之后扫描到
第五步:更新Map,重新设置该uid对应slot的index值

定时任务高效触发
// new Array(31).fill(new Set())
// No,数组中所有Set集合为同一个

let listLoop = new Array(31),
    map = new Map(),  // 记录每个uid的slotIndex
    currentSlotIndex = 1; // 当前要检测的slot

function doAction(uid) {
    // 如果循环队列中已存在该uid,需要先干掉,重新计时
    let slotIndex = map.get(uid);
    slotIndex && listLoop[slotIndex].delete(uid);
    // 将该uid重现添加到循环队列中
    // 周期31,新插入的置入当前的后一个(即,30s后可以扫描到它)
    // 更新map中这个uid的最新slotIndex
    slotIndex = currentSlotIndex - 1;
    listLoop[slotIndex] = listLoop[slotIndex] ? 
        listLoop[slotIndex].add(uid) : new Set().add(uid);
    map.set(uid, slotIndex);
}

// 每秒钟移动一个slot,这个slot对应的set集合中所有uid都为超时
// 如果所有slot对应的set集合都为空,则表示没有uid超时
setInterval(function() {
    var slotSet = listLoop[currentSlotIndex];
    if(slotSet && slotSet.size > 0) {
        for(let uid of slotSet.values()) {
            // 执行完的uid从map集合中剔除
            map.delete(uid);
            console.log(`<${uid}>超过30s未做任何操作,设置为离线!`);
        }
        // 置空该集合
        slotSet.clear();
    }
    // 指标继续+1
    currentSlotIndex = (++currentSlotIndex) % 31;
}, 1000);

// 思路、注意Map集合的内心移除情况。1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738

方案的优点:

  • 无需再轮询全部订单,效率高
  • 无重复执行,一个订单,任务只执行一次
  • 效性好,精确到秒(控制timer移动频率可以控制精度)

参照文章:10w定时任务,如何高效触发超时1分钟实现“延迟消息”功能

举一反三

上述展示描述了一种业务场景,通过环形队列的方式我们还可以处理很多类似场景。

  • 某打车软件订单完成后,如果用户一直不评价,48小时后会将自动评价为5星;
  • 某数据产品用户修改设置,1小时后生效;

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