定时和延时问题在业务场景中的常见处理

r囧r小猫 2023-02-20 13:42 14阅读 0赞

本文将从如何处理业务流程和信息分发中的定时和延时问题出发，横向比较了业界常见的几种方案，如直接多线程编码、Spring定时调度框、大型分布式调度框架、消息中间件定时消息，因为消息中间件接口友好，调用方便，性能稳定，特别推荐了使用消息中间件来处理此类问题。同时对比了ActiveMQ、RabbitMQ和RocketMQ三种消息中间件在此类场景中的优劣势。  
为了帮助大家理解消息中间件的使用，特别列举了三种常见场景及使用方案，同时列举了消息中间件RocketMQ定时消息的优势，近期定时消息特性会做大的更新，推出的新版定时消息已在阿里内部，稳定运行近两年，近期会发布到公有云上，敬请期待。

## 1 适用场景 ##

在业务处理流程和信息分发过程中，定时延时处理的需求可谓无处不在。如何优雅的满足想要在未来的某个时间点，处理预期事件、分发既定信息，满足对时间线的强诉求场景和业务逻辑的设计，常常也是我们经常会遇到的问题。笔者在横向对比过几个常用的技术方案之后，大概总结如下，分别都会有不同的优缺点：\*\*

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>&nbsp;</th> 
   <th><strong>直接多线程编码</strong></th> 
   <th><strong>Spring定时调度框</strong></th> 
   <th><strong>大型分布式调度框架</strong></th> 
   <th><strong>消息中间件定时消息</strong></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>优点</strong></td> 
   <td>较少</td> 
   <td>1.spring集成环境，方便开发者集成。<br> 2.接口、注解友好，方便开发者使用。<br> 3.适合单机使用。</td> 
   <td>1.专用于分布式调度处理场景。<br> 2.充分利用业务机器资源，处理调度任务。<br> 3.经历过大规模流量验证，高可用。</td> 
   <td>1.接口友好，方便开发使用。<br> 2.支持“定时”和“延时”两种场景。<br> 3.大型分布式场景，性能较好。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>缺点</strong></td> 
   <td>1.多线程编码，易出错。<br> 2.重复造轮子，不符合开发原则。<br> 3.程序较复杂，难以维护。</td> 
   <td>1.适合单机使用，分布式环境需要解决分布式锁问题。<br> 2.适合定时场景，无法实现延时功能支持延时场景。</td> 
   <td>1.没有单独开源、售卖。<br> 2.适合定时场景，无法实现延时功能支持延时场景。</td> 
   <td>无调度任务分片功能。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

友好的接口设计、敏捷的开发模式，便于开发者快速高效地集成、研发。同时支持“定时”和“延时”两种场景，以高性能和高可用，支撑大规模的分布式业务场景。整体来看，消息中间件的使用更加便捷。  
那么在不同的消息中间件之间，是否对这样的功能又有差别呢？首先让我们来看看一个优秀的定时延时消息中间件，需要满足哪些特性？\*\*

*  轻量级，高性能，精确到秒级
 *  支持高可用
 *  足够的定时长度，比如可以支持到30天、60天等
 *  支持取消定时消息，取消延时任务
 *  支持绝对定时和相对定时
 *  支持海量定时消息存储，高时效精度

综上，我们对业界几个常见的消息中间件做了简单对比：在现有的主流消息系统中，ActiveMQ、RabbitMQ和RocketMQ都有提供定时消息的实现。但是ActiveMQ定时性能在300TPS左右，只适合小量场景。RabbitMQ提供了一个定时插件，性能可达2000TPS左右，但不支持高可用，且不能堆积太多消息。  
RocketMq融合了各大定时技术组件的优势，同时弥补了其他组件设计上的局限，研发出了RocketMq新版定时消息，以适用支撑更多定时延时场景。  
是骡子是马拉出来溜溜。我们简单看下几个典型定时延时场景，使用RocketMq定时消息的实现方案。  
**场景一** 用户秒杀爆品，使用优惠券，创建订单就冻结了用户优惠券额度，对于下单失败的用户，需要超时自动解冻用户被冻结的优惠券额度。超时自动解冻机制，需要满足高精度、高可用、支持海量业务、支持超长延时。

![1\_jpeg][1_jpeg]

**场景二** 外卖业务对时效性非常敏感，从用户下单起，便产生了“外送超时时间”，保障外卖业务的顺序进行。外卖超时机制，需要满足高精度、高可用、支持海量业务。  
![2\_jpeg][2_jpeg]

**场景三** 钉钉软件设置日程后，需要在日程时间达到时，自动提醒用户。钉钉日程提醒，需要满足高精度、支持超长延时。  
![3\_jpeg][3_jpeg]

## 2 概念介绍 ##

那么让我们来熟悉下消息队列RocketMq定时消息对于定时消息、延时消息的概念。在用户使用的视角和体验上，分为“定时性消息”和“延时性消息”两大类。  
定时性消息：Producer 将消息发送到消息队列 RocketMQ 服务端，但并不期望这条消息立马投递，而是推迟到未来的某一个确定时间投递到 Consumer 进行消费。如上一节中“场景三”。  
延时性消息：Producer 将消息发送到消息队列 RocketMQ 服务端，但并不期望这条消息立马投递，而是从当前时间延迟一定时段后才投递到 Consumer 进行消费。如上一节中“场景一”和“场景二”。  
使用文档详见官网：  
[https://help.aliyun.com/document\_detail/43349.html?spm=a2c4g.11186623.4.2.7e613030bocffQ][https_help.aliyun.com_document_detail_43349.html_spm_a2c4g.11186623.4.2.7e613030bocffQ]

## 3 RockeMq定时消息优势 ##

**高性能高可用**  
RocketMQ的分级延迟消息，性能较高，可无限堆积，且满足高可用要求，支持精确到秒级的定时需求，且在海量存储的情况下，时效精度较高。  
**产品成熟度高**  
在阿里巴巴经济体的各大业务及大促场景中，RocketMq定时消息已经得到广泛运用，经历了无数流量洪峰和稳定性考验，积累沉淀出了业界先进稳定的定时消息系统。  
**技术社区活跃**  
RocketMq作为apache顶级项目，已经建设完整的技术生态体系。支持多语言，多协议，定时消息天然继承了顶级项目的优点，具备完整的技术生态。  
**专业技术支持**  
阿里云专注云计算，RocketMq持续伴随阿里云技术架构进化升级。技术设施对外输出的同时，以强大的技术团队服务客户业务，为使用RocketMq产品的客户，持续提供专业技术支持。

[1_jpeg]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly95cWZpbGUuYWxpY2RuLmNvbS9lNWVhZDQ3MWE5ZmMzMWFjZGM1YjIzNmNhMTRhYmM0NjliNWJhN2ViLmpwZWc?x-oss-process=image/format,png
[2_jpeg]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly95cWZpbGUuYWxpY2RuLmNvbS84OGM1MDY5MTJlYWQ3NjIyZjFlODdhYzg5NWNmNDJmNjIxZjgxNDg1LmpwZWc?x-oss-process=image/format,png
[3_jpeg]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly95cWZpbGUuYWxpY2RuLmNvbS84NDZjMTAzYWU4MTE3MDU0ODA3N2M5OWI2OGIxZmYwMGI3ZDcxMDM3LmpwZWc?x-oss-process=image/format,png
[https_help.aliyun.com_document_detail_43349.html_spm_a2c4g.11186623.4.2.7e613030bocffQ]: https://help.aliyun.com/document_detail/43349.html?spm=a2c4g.11186623.4.2.7e613030bocffQ