问题

微信公众平台后台有一个功能即定时群发消息,如明晚的20:00群发一条图文消息。那么这种延时触发的逻辑如何实现呢?

方案一

每隔一定的时间扫描所有超时的事件

这是最容易想到的一种方案。此方案最关键的两点是轮训的频率以及如何高效地获取超时任务。

  • 如果可以允许一秒左右的误差,每隔一秒轮训一次即可。
  • 采用红黑树或者最小堆存储触发任务,按照触发时间戳排序。如此,每次扫描能够很快地获取超时的任务。实践中,一个很简单的方案就是使用Redis的SortedSet存储触发任务,这样只需要使用zrangeByScore获取超时的任务,再使用zremrangeByScore即可删除已经触发的任务。

此种方案的缺点在于即使频率到达一秒,也可能会有一秒的误差。此外,轮训的方式在很多情况下并没有可触发的任务,会浪费资源。

方案二

阻塞线程等待时间超时

此方案思路来自于Nginx中定时器的实现(和Java中的DelayQueue原理类似)。任务的存储和上面的方案类似,采用最小堆或者红黑树即可。然后选择最近要被触发的任务的时间距离作为阻塞调用epoll_wait的超时(也可以使用其他可以设置超时的阻塞调用)。阻塞超时后,依次获取最小触发时间戳的任务,超时则执行。

此种方案的最大优点在于不会有空的任务检查周期。

方案三

采用环形队列

此方案详细可以见58沈剑的文章《1分钟实现“延迟消息”功能》。大体的思路如下:

采用环形队列,3600个slot,每隔1秒扫描一个slot,检查当前slot里面的所有任务,检查其cycleNum是否为0, 为0则触发,否则cycleNum-1。添加定时事件时,根据扫描指针的当前slot的index和事件触发的时间,计算cycleNum和要放入的slot。

此种方案的本质是栅格化与预计算,相比起前两种方案,大大提升了每次获取可触发任务的效率。但同样存在每次查询任务有可能做无用功的问题。此外,需要特别处理添加任务和扫描任务的临界点的问题,否则也可能会有时间上的误差。

PS: 这个方案原理是和时间轮(Netty中的HashedWheelTimer)一样的,多谢@imangry提示

方案四

延时消息队列

目前,RabbitMQ、RocketMQ都支持延时消息队列,直接使用即可。但这种依赖消息队列的方案,如果要取消定时任务,则无法实现。其中,RabbitMQ的实现思路是基于TTL的,详细可见:http://www.cnblogs.com/haoxinyue/p/6613706.html