手撸时间轮

1、思路

1.1、 用Map存储时间戳和List任务的对应关系。

1. 时间戳的好处不在乎时区，任何时区生成的时间戳都一样
2. 看时间轮一格的时间是多少，我设置是1秒。就是需要在这1秒中执行的所有任务

1.2、一个线程分发任务

1. 用一个线程，将需要在这一秒执行的任务，丢到线程池中执行
2. 我设计的一个线程执行，用了一种比较巧妙的设计，通过变量IS_RUNNING来控制这个线程是否在运行，没运行则new Thread().start()。好处就是，任务走完了，这个线程就销毁了，有新的线程过来，就又再新建一个线程
3. 设置线程名称好排查错误
4. 1s一格的时间轮，任务分发完后，就sleep 1s，分发任务的时间就先忽略，没有那么高得要求
5. 自定义接口函数，而没用Supplier，为了约束任务类型

1.3、线程池执行真正的业务任务

1. 线程分发时，拿到需要这一秒执行的任务，就丢到线程池执行

2、代码

2.1、接口函数的定义

@FunctionalInterface
public interface MethodExecuteFunctional {
  Object execute();
}
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2.2、时间轮核心代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.stream.Collectors;
import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;


public class WheelSecondTimerExecutor {

    private static final long DAY_SECOND = 24 * 60 * 60;

    // 存放数据部分，key为时间戳对应的秒数，Value为对应的需要执行的任务
    private final static Map<Long, List<MethodExecuteFunctional>> TASK_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
    // 存放时间戳的秒数
    private final static Set<Long> KEYS = new HashSet<>();

    // 当前时间轮是否还没有停止
    private static boolean IS_RUNNING = false;

    // 执行时间轮上的任务线程池
    private static ExecutorService WHEEL_TIMER_WORKER = new ThreadPoolExecutor(5, 15,
            0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
            new LinkedBlockingQueue<>(1000), Executors.defaultThreadFactory(),
            new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

    /**
     * 提交任务到时间轮上， 只接收未来1天内的任务
     *
     * @param executeTime 需要在什么时间戳执行
     * @param functional  执行的方法体
     */
    public static boolean submitTask(long executeTime, MethodExecuteFunctional functional) {
        long leftSecond = executeTime - System.currentTimeMillis();
        // 提交失败，时间间隔不满足
        if (leftSecond > DAY_SECOND * 1000) {
            return false;
        }
        // 得到时间戳的秒数
        executeTime = executeTime / 1000;
        KEYS.add(executeTime);
        List<MethodExecuteFunctional> functionals = TASK_MAP.computeIfAbsent(executeTime, fun -> new ArrayList<>());
        functionals.add(functional);
        // 启动时间轮，进行时间持续时间检测
        start();
        return true;
    }

    private static void start() {
        if (IS_RUNNING) {
            return;
        }
        IS_RUNNING = true;
        new Thread(() -> {
            Thread.currentThread().setName("WheelSecondTimerExecutorThread");
            try {
                while (!KEYS.isEmpty()) {
                    long currentSecond = System.currentTimeMillis() / 1000;
                    List<Long> currentRunIds = KEYS.stream().filter(time -> time <= currentSecond).collect(Collectors.toList());
                    if (CollectionUtils.isNotEmpty(currentRunIds)) {
                        List<MethodExecuteFunctional> funs = currentRunIds.stream().map(TASK_MAP::get).flatMap(Collection::stream)
                                .collect(Collectors.toList());
                        currentRunIds.forEach(TASK_MAP::remove);
                        KEYS.removeAll(currentRunIds);
                        if (CollectionUtils.isNotEmpty(funs)) {
                            // 将任务放在线程池中
                            for (MethodExecuteFunctional functional : funs) {
                                WHEEL_TIMER_WORKER.submit(functional::execute);
                            }
                        }
                    }
                    Thread.sleep(1000);
                }
            } catch (Exception e) {
                log.error("WheelSecondTimerExecutor excute task error", e);
            } finally {
                // 时间轮上的任务执行完成后，停止检测
                IS_RUNNING = false;
            }
        }).start();
    }
}

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