一种处理延时任务的方法及装置与流程

技术特征：
1.一种处理延时任务的方法，其特征在于，采用多层的时间轮，一层时间轮底层数据结构为一个环形数组，数组中每个位置代表时间轮中的一个槽，所述槽用于存放延时任务；所述时间轮还包括一个时间指针，时间指针指向时间轮中的槽，随着时间推移，时间指针按照一定时间周期沿着时间轮不断移动，当时间指针指向某个槽时，说明该槽内延时任务已过期，需要取出延时任务执行；所述多层时间轮呈钟表式分布，内层时间轮转动一周，外层时间轮转动一格，所述时间轮依次向外扩展，进而增大时间轮跨度。2.根据权利要求1所述的一种处理延时任务的方法，其特征在于，所述时间轮槽对象为bucket,内部维护过期时间属性和双向链表tasklist,双向链表tasklist用于存放延时任务，过期时间属性初始值为-1。3.根据权利要求2所述的一种处理延时任务的方法，其特征在于，所述时间轮的时间粒度使用tickms表示，代表时间轮转动一格槽需要经过的时间，所述时间轮的大小使用wheelsize表示，即单层时间轮的环形数组长度；wheelsize设置为2的指数幂，若延时任务过期时间为expiredtime，则延时任务所处时间轮中槽的下标计算公式如下：index＝(expiredtime/tickms)&(wheelsize-1)
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(1)其中，index为延时任务所处时间轮中槽的下标。interval：时间轮跨度，计算方式如下：interval＝tickms
×
wheelsize
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(2)4.根据权利要求3所述的一种处理延时任务的方法，其特征在于，当前所述时间轮的时间指针使用currenttime表示，结合时间轮跨度参数interval判断当前时间轮是否可以存放某个延时任务，若延时任务过期时间为expiredtime，则expiredtime必须同时满足以两个条件，才可存放于时间轮中，expiredtime≥currenttime tickms
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(3)expiredtime≤currenttime interval
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(4)不满足公式(3)则说明延时任务已过期，需要执行此延时任务；不满足公式(4)说明当前时间轮无法容纳此延时任务，此时继续尝试在外层时间轮存放该延时任务；指向外层时间轮的指针使用timewheel，其中，delayqueue指java中原生延时队列，用于存放时间轮槽对象bucket。5.根据权利要求4所述的一种延时任务实现方法，其特征在于，所述时间轮初始化指定tickms、wheelsize和currenttime，其中currenttime为初始化时间轮时的当前时间；在时间轮内部初始化一个延时队列delayqueue，多层时间轮共用同一个delayqueue，同时开启一个后台线程，不断的从延时队列中获取bucket,当获取到bucket时，遍历其存放任务进行处理；当delayqueue中队首bucket未过期或者delayqueue为空时，后台线程进入睡眠状态。6.根据权利要求5所述的一种延时任务实现方法，其特征在于，在所述时间轮添加任务，主要步骤如下：s1、根据公式(4)判断当前时间轮是否可以容纳延时任务；s2、计算出bucket过期时间；
s3、根据公式(3)判断任务是否已经过期。7.根据权利要求6所述的一种延时任务实现方法，其特征在于，在步骤s1中，若可以容纳所述延时任务，根据公式(1)计算延时任务所处时间轮槽下标，根据下标获取槽bucket,然后在该bucket中双向链表tasklist中尾部添加任务；在步骤s2中，判断bucket当前的过期时间是否与计算出过期时间一致，如果一致，则执行步骤s3，否则更新bucket过期时间，然后将bucket添加到delayqueue中；如果一致，则说明bucket已在delayqueue中；expiredtime
bucket
＝expiredtime
task-expiredtime
task
％tickms
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(5)在步骤s3中，如果已经过期，则将延时任务放入异步线程池执行任务；如果未过期，当前时间轮存在外层时间轮，则继续向外层时间轮添加任务；若不存在，则以内层时间轮指针作为外层时间轮指针构造外层时间轮，然后继续向外层时间轮添加任务。8.根据权利要求7所述的一种延时任务实现方法，其特征在于，在时间轮获取任务时，初始化时间轮开启后台线程，不断地从delayqueue中获取bucket,队首中最先过期的bucket会首先从队列中弹出，设得到bucket的过期时间expiredtime，根据公式(3)判断时间轮当前能表示的最小过期时间是不是比bucket过期时间小,如果是，按照如下公式(6)更新时间轮的时间指针currenttime，currenttime＝expiredtime-(expiredtime％tickms)
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(6)如果当前时间轮存在外层时间轮，则把当前时间轮的时间指针currenttime作为过期时间expiredtime，继续更新外层时间轮的时间指针，此过程为递归的更新时间轮指针。9.根据权利要求8所述的一种延时任务实现方法，其特征在于，同一个bucket中延时任务过期时间并不一致，相差范围为tickms，时间轮指针更新后，需要重新执行添加任务流程，将外层时间轮上的任务列表降级到时间粒度更细内层时间轮上，直到无法降级到最内层时间轮时执行延时任务；取出bucket所有任务之后要将bucket过期时间置为初始值-1。10.一种延时任务实现装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至9中任一所述的方法。

技术总结
本发明涉及任务处理技术领域，具体提供了一种处理延时任务的方法，采用多层的时间轮，一层时间轮底层数据结构为一个环形数组，数组中每个位置代表时间轮中的一个槽，所述槽用于存放延时任务；所述时间轮还包括一个时间指针，时间指针指向时间轮中的槽，随着时间推移，时间指针按照一定时间周期沿着时间轮不断移动，当时间指针指向某个槽时，说明该槽内延时任务已过期，需要取出延时任务执行；所述多层时间轮呈钟表式分布，内层时间轮转动一周，外层时间轮转动一格，所述时间轮依次向外扩展，进而增大时间轮跨度。与现有技术相比，本发明可承接大量延时任务，无须引入其他组件，不会提高系统复杂度、造成资源浪费。造成资源浪费。造成资源浪费。


技术研发人员：李光志 张滨
受保护的技术使用者：浪潮云信息技术股份公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/8