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为什么需要延时任务

我们来看一下几个非常常见的业务场景：

1. 某电商平台，用户下单半个小时未支付的情况下需要自动取消订单。
2. 某媒体聚合平台，每 10 分钟动态抓取某某网站的数据为自己所用。

这些场景往往都要求我们在某指定时间之后去做某个事情，也就是延时去做某个事情。

方案选择

1.定时轮询

基于 SpringBoot 的 Scheduled 实现，通过定时任务扫描数据库中的订单。详细实现思路：

1. 任务配置：在 SpringBoot 项目中通过@Scheduled注解配置定时任务，可设置固定频率；（Cron 表达式：是定时任务系统定义执行时间 / 频率的核心，可设置任务按天、按月等规则执行）

2. 扫描逻辑：任务执行时，执行 SQL 查询数据库中 "创建时间≤当前时间 - 超时阈值（如 30 分钟）且状态为待支付" 的订单；

3. 取消处理：遍历查询结果，对每个订单先加数据库行锁（FOR UPDATE）防止并发修改，校验订单状态未变更后，执行 "更新订单状态为已取消 + 恢复商品库存" 操作

2.时间轮算法

时间轮算法是一种高效的定时任务调度算法，核心思想类似钟表的表盘：把时间分成固定的 "刻度"，每个刻度对应一个待执行的任务列表；通过一个 "指针" 匀速转动，指针走到哪个刻度，就执行该刻度下的所有任务。

以 "订单 30 分钟超时取消" 为例，时间轮的实现流程可以分为 3 步：

第一步：初始化时间轮

• 设定 1 分钟 1 个刻度、共 60 个刻度（对应 1 小时），用 Map 存 "刻度 - 订单 ID 列表"；

• 启动独立线程让指针每分钟走 1 格，超过 59 就回到 0 循环。

第二步：添加订单任务到时间轮

• 当用户创建订单时，获取当前时间的分钟数（比如现在是 5 分）。

• 计算订单要放入的目标刻度：当前分钟 + 超时时间（30 分钟） →5+30=35，如果超过 59 就取模（比如 50+30=80 → 80%60=20）。

• 把订单 ID 添加到目标刻度的任务列表中，等待指针到达时处理。

第三步：指针转动，处理超时订单

• 线程每分钟触发一次，指针向前移动 1 格，获取当前指针指向的刻度。

• 取出该刻度下的所有订单 ID，执行取消逻辑：先加分布式锁（防止多实例重复处理）→ 校验订单状态还是 "待支付" → 更新订单状态为 "已取消" + 恢复商品库存。

• 处理完成后，清空该刻度的任务列表，避免重复执行。

核心特点

• 高效：无需轮询全量数据，仅处理当前刻度的到期任务，时间复杂度 O (1)；

• 适用场景：高并发、短延迟（分钟级 / 小时级）的定时任务，如订单超时、红包过期；

• 注意：分布式场景需结合 Redis 实现时间轮集群同步，避免单机故障丢失任务。

3.Redis Zset

有序集合（Sorted Set）：利用有序集合的特性，定时轮询查找已超时的任务。

1. 数据存储：创建订单时，计算订单超时时间戳（当前时间戳 + 超时时间），将订单 ID 作为member，超时时间戳作为score，存入 Redis 有序集合；

2. 定时扫描：通过 SpringBoot 定时任务（如每 1 分钟执行一次），执行ZRANGEBYSCORE命令筛选出score ≤ 当前时间戳的订单 ID；

3. 分布式锁控制：扫描到超时订单 ID 后，先通过 Redis 的SETNX获取分布式锁（如SET lock:order:cancel 1 EX 30 NX），防止多实例重复处理；

4. 取消处理：持有锁的实例遍历超时订单 ID，校验订单状态后执行取消逻辑，处理完成后通过ZREM命令将订单 ID 从有序集合中移除；

4.MQ 延迟队列

1. 生产者发消息时，给消息设置延迟时间；

2. 消息先发送到专门的延迟交换机（通常是x-delayed-message类型）；

3. 延迟交换机不会立即转发消息，而是暂存消息，直到延迟时间到期；

4. 时间到后，延迟交换机将消息转发到业务队列；

5. 消费者监听业务队列，到点接收消息并执行 "取消订单" 逻辑。

5.MQ 死信队列

1. 消息先发送到「无消费者的普通队列」，设置队列 TTL=30 分钟，队列绑定死信交换机；

2. 消息过期后成为死信，自动路由到死信队列，由消费端处理。