java使用看门狗原理实现监听业务

看门狗是什么

看门狗，又叫 watchdog，从本质上来说就是一个定时器电路，一般有一个输入和一个输出，其中输入叫做喂狗，输出一般连接到另外一个部分的复位端，一般是连接到单片机。

看门狗原本是一种定时器电路，但是可以借鉴它的运行模式，用来实现java程序开发的一些业务逻辑。

看门狗原理

看门狗的原理是，有一个定时器在循环计时，当有外界条件触发它执行后，刷新（重置）计时，一直等到计时完毕，还没有外界条件来触发，则会输出特定的指令或者回调。

那么看门狗如何在java中应用呢？我举个场景：当有一个对象的状态变更很频繁，你需要保证数据一致性，将对象的最终状态更新到数据库中。当短时间内有大量的状态变更时，你如何解决更新数据库过于频繁的问题？

上面列举的那个业务场景，我们就可以使用java看门狗来实现。每次状态更新看作是刷新看门狗计时，状态更新结束，看门狗计时结束，触发更新数据库。

java实现看门狗

我们还是用上面那个案例，短时间内大量且频繁的更新状态，要保证数据一致性，用看门狗来实现：

/** 看门狗，用于监听状态变化 */
public class StatusWatchDog {
    /** 刷新周期(秒) */
    private static final long SLEEP = 2;
    /** key为对象id，对象状态更新时会更新对应的value值为true */
    private static final Map MAP = new ConcurrentHashMap<>();
 
    /** 刷新看门狗 */
    public static void refresh(String id, Consumer callback) {
        if (MAP.isEmpty()) {
            MAP.put(id, true);
            watch(callback);
        } else {
            MAP.put(id, true);
        }
    }
 
    /** 监视对应的状态是否进行刷新，若固定周期内未刷新，则踢出map并进行回调 */
    private static void watch(Consumer callback) {
        Runnable runnable =
                () -> {
                    while (!MAP.isEmpty()) {
                        MAP.keySet()
                                .forEach(
                                        id -> {
                                            if (MAP.get(id)) {
                                                MAP.put(id, false);
                                            }
                                        });
                        try {
                            TimeUnit.SECONDS.sleep(SLEEP);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            LogAspect.error(e.getMessage());
                        }
                        MAP.keySet()
                                .forEach(
                                        id -> {
                                            if (!MAP.get(id)) {
                                                MAP.remove(id);
                                                callback.accept(id);
                                            }
                                        });
                    }
                };
        new Thread(runnable).start();
    }
}

使用时，我们只需要调用refresh方法，传入对象的id和回调函数即可，回调函数为更新当前状态到数据的方法。看门狗的刷新周期可以修改，根据你的业务需求调整，上述代码中写的是2秒，如果超过2秒还没有状态更新，那么就会将当前的状态更新到数据库中。如果后续还有状态更新，则会继续重复此过程。

看门狗的使用场景

上面我们列举了一种使用场景，那么看门狗在java应用中还有哪些使用场景呢？

• 可以用作监听业务，当规定时间内没有收到触发消息则做出对应动作
• 可以用作短时间内更新大量数据的缓冲，如上述案例，频繁短暂的更新某个字段
• 可以用作redis分布式锁的续约，获取锁之后如果超时了，需要续约才能使用，避免死锁

以上简单的列举了几种使用场景，看门狗原理在java中应用广泛，我们了解它的原理之后，就可以根据自身业务场景去使用。