JavaWeb_LeadNews_Day5-文章定时发布

Y_cen2023-08-07 20:29

JavaWeb_LeadNews_Day5-文章定时发布

延时服务

概述

DelayQueue

  • JDK自带DelayQueue 是一个支持延时获取元素的阻塞队列，内部采用优先队列 PriorityQueue 存储元素，同时元素必须实现 Delayed 接口
  • 在创建元素时可以指定多久才可以从队列中获取当前元素，只有在延迟期满时才能从队列中提取元素
  • 使用DelayQueue作为延迟任务，如果程序挂掉之后，任务都是放在内存，消息会丢失，如何保证数据不丢失

RabbitMQ(常用)

  • TTL: Time To Live(消息存活时间)
  • 死信队列: Dead Letter Exchange(死信交换机), 当消息成为Dead message后, 可以重新发送另一个交换机(死信交换机)

Redis(常用)

  • zset数据类型的去重有序(分数排序)特点进行延迟. 例如: 时间戳(毫秒值)作为score进行排序

redis延迟服务

实现思路

总思路

添加任务

  1. 添加任务到数据库中
  2. 添加任务到redis中
    1. 如果任务的执行时间小于等于当前时间存入list
    2. 如果任务的执行时间大于当前时间, 小于等于预设时间(未来5分钟)存入zset中

取消任务

  • 场景: 第三方接口网络不通, 使用延迟任务进行重试, 达到阈值后, 取消任务
  1. 根据taskId删除任务, 修改任务日志状态为2(取消)
  2. 删除redis中对应的任务数据, 包括list和zset

拉取任务

  1. 消费任务, 参数为: 任务的类型和优先级
  2. 从redis的list中pop数据, pop: 取出数据并删除
  3. 删除任务和更新任务日志

未来数据定时刷新

  1. 每分钟获取未来数据的keys
  2. 按照分值查询zset, 判断数据是否到期
  3. 到期数据同步到list中

redis解决集群抢占

  • 分布式锁: 控制分布式系统有序的去对共享资源进行操作, 通过互斥来保证数据的一致性

  • 解决方案

    方案 说明
    数据库 基于表的唯一索引
    zookeeper 根据zookeep中的临时有序节点排序
    redis 使用setnx命令完成

  • redis分布式锁: setnx(set if not exists)命令在指定的key不存在时, 为key设置指定的值

具体实现

乐观锁

java 复制代码 
// @Version注解
public class TaskinfoLogs implements Serializable {
    ...
    /**
     * 版本号,用乐观锁
     */
    @Version
    private Integer version;
    ...
}

// Interceptor
@Bean
public MybatisPlusInterceptor optimisticLockerInterceptor(){
    MybatisPlusInterceptor interceptor = new MybatisPlusInterceptor();
    interceptor.addInnerInterceptor(new OptimisticLockerInnerInterceptor());
    return interceptor;
}

docker运行redis

shell 复制代码 
// 拉取镜像
docker pull redis

// 创建运行容器
docker run -d --name redis -p 6379:6379 redis --requirepass "leadnews"

项目集成redis

  • 依赖

    xml 复制代码 
    <!--spring data redis & cache-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!-- redis依赖commons-pool 这个依赖一定要添加 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

  • 配置

    yml 复制代码 
    spring:
  redis:
    host: 192.168.174.133
    password: leadnews
    port: 6379

  • 工具类

    java 复制代码 
    // 太长了, 从仓库获取

// 配置spring.factories

  • 测试类

    java 复制代码 
    @SpringBootTest(classes = ScheduleApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RedisTest {

    @Autowired
    private CacheService cacheService;

    @Test
    public void testList(){

        //在list的左边添加元素
      //cacheService.lLeftPush("list_001","hello,redis");

        //在list的右边获取元素，并删除
        String list_001 = cacheService.lRightPop("list_001");
        System.out.println(list_001);
    }

    @Test
    public void testZset(){
        //添加数据到zset中  分值
        cacheService.zAdd("zset_key_001","hello zset 001",1000);
        cacheService.zAdd("zset_key_001","hello zset 002",8888);
        cacheService.zAdd("zset_key_001","hello zset 003",7777);
        cacheService.zAdd("zset_key_001","hello zset 004",999999);

        //按照分值获取数据
        Set<String> zset_key_001 = cacheService.zRangeByScore("zset_key_001", 0, 8888);
        System.out.println(zset_key_001);


    }
}

添加任务

java 复制代码 
// Service
@Service
@Transactional
public class TaskServiceImpl implements TaskService {

    @Override
    public long addTask(Task task) {
        // 1. 添加任务到数据库中
       boolean success = addTaskToDb(task);
        // 2. 添加任务到redis
        if(success){
            addTaskToCache(task);
        }
        return task.getTaskId();
    }

    @Autowired
    private CacheService cacheService;

    private void addTaskToCache(Task task) {

        String key = task.getTaskType()+"_"+task.getPriority();

        // 获取5分钟后的时间, 毫秒值
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.add(Calendar.MINUTE, 5);
        long nextScheduleTime = calendar.getTimeInMillis();

        if(task.getExecuteTime() <= System.currentTimeMillis()){
            // 2.1 如果任务的执行时间小于等于当前时间, 存入list
            cacheService.lLeftPush(ScheduleConstants.TOPIC+key, JSON.toJSONString(task));
        }else if(task.getExecuteTime() <= nextScheduleTime){
            // 2.2 如果任务的执行时间大于当前时间 && 小于等于预设时间(未来5分钟), 存入zset
            cacheService.zAdd(ScheduleConstants.FUTURE+key, JSON.toJSONString(task), task.getExecuteTime());
        }


    }


    @Autowired
    private TaskinfoMapper taskinfoMapper;

    @Autowired
    private TaskinfoLogsMapper taskinfoLogsMapper;

    private boolean addTaskToDb(Task task) {

        boolean flag = false;

        try {
            // 保存任务表
            Taskinfo taskinfo = new Taskinfo();
            BeanUtils.copyProperties(task, taskinfo);
            taskinfo.setExecuteTime(new Date(task.getExecuteTime()));
            taskinfoMapper.insert(taskinfo);

            // 设置taskId
            task.setTaskId(taskinfo.getTaskId());

            // 保存任务日志数据
            TaskinfoLogs taskinfoLogs = new TaskinfoLogs();
            BeanUtils.copyProperties(taskinfo, taskinfoLogs);
            taskinfoLogs.setVersion(1);
            taskinfoLogs.setStatus(ScheduleConstants.SCHEDULED);
            taskinfoLogsMapper.insert(taskinfoLogs);

            flag = true;
        } catch (BeansException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return flag;
    }
}

// Test
@SpringBootTest(classes = ScheduleApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class TaskServiceImplTest {

    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @Test
    public void addTask() {

        Task task = new Task();
        task.setTaskType(100);
        task.setExecuteTime(new Date().getTime()+500000);
        task.setParameters("Hello Task!".getBytes());
        task.setPriority(50);

        long taskId = taskService.addTask(task);
        System.out.println(taskId);
    }
}

取消任务

java 复制代码 
// Service
public boolean cancelTask(Long taskId) {

    boolean flag = false;

    // 删除任务, 修改任务日志状态为2(取消)
    Task task = updateDb(taskId, ScheduleConstants.CANCELLED);

    // 删除redis中的数据
    if(task != null) {
        removeTaskFromCache(task);
        flag = true;
    }
    return flag;
}

/**
 * 删除redis中的数据
 * @param task
 */
private void removeTaskFromCache(Task task) {
    String key = task.getTaskType()+"_"+task.getPriority();
    if(task.getExecuteTime() <= System.currentTimeMillis()){
        cacheService.lRemove(ScheduleConstants.TOPIC+key, 0, JSON.toJSONString(task));
    }else{
        cacheService.zRemove(ScheduleConstants.FUTURE+key, JSON.toJSONString(task));
    }
}

/**
 * 删除任务, 更新任务日志
 * @param taskId
 * @param cancelled
 * @return
 */
private Task updateDb(Long taskId, int cancelled) {
    Task task = null;
    try {
        // 删除任务
        taskinfoMapper.deleteById(taskId);

        // 更新任务日志
        TaskinfoLogs taskLog = taskinfoLogsMapper.selectById(taskId);
        taskLog.setStatus(cancelled);
        taskinfoLogsMapper.updateById(taskLog);

        task = new Task();
        BeanUtils.copyProperties(taskLog, task);
        task.setExecuteTime(taskLog.getExecuteTime().getTime());
    } catch (Exception e) {
        log.error("task cancel exception taskId={}", taskId);
    }

    return task;
}

拉取任务

java 复制代码 
public Task poll(Integer type, Integer priority) {

    Task task = null;
    try {
        String key = type+"_"+priority;
        // 从redis中拉取数据 pop
        String task_json = cacheService.lRightPop(ScheduleConstants.TOPIC + key);
        if(StringUtils.isNotBlank(task_json)){
            task = JSON.parseObject(task_json, Task.class);

            // 修改数据库信息
            updateDb(task.getTaskId(), ScheduleConstants.EXECUTED);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        log.error("poll task exception");
    }
    return task;
}

未来数据定时刷新

java 复制代码 
@Scheduled(cron = "0 */1 * * * ?")
public void refresh()
{
    log.info("未来数据定时刷新---定时任务");

    // 获取所有未来数据的集合key
    Set<String> futureKeys = cacheService.scan(ScheduleConstants.FUTURE + "*");
    for (String futureKey : futureKeys) {
        // 获取当前数据的key topic
        String topiKey = ScheduleConstants.TOPIC + futureKey.split(ScheduleConstants.FUTURE)[1];

        // 按照key和分值查询符合条件的数据
        Set<String> tasks = cacheService.zRangeByScore(futureKey, 0, System.currentTimeMillis());

        // 同步数据
        if(!tasks.isEmpty())
        {
            cacheService.refreshWithPipeline(futureKey, topiKey, tasks);
            log.info("成功的将"+futureKey+"刷新到了"+topiKey);
        }
    }
}

redis解决集群抢占

java 复制代码 
public String tryLock(String name, long expire) {
    name = name + "_lock";
    String token = UUID.randomUUID().toString();
    RedisConnectionFactory factory = stringRedisTemplate.getConnectionFactory();
    RedisConnection conn = factory.getConnection();
    try {

        //参考redis命令：
        //set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
        Boolean result = conn.set(
                name.getBytes(),
                token.getBytes(),
                Expiration.from(expire, TimeUnit.MILLISECONDS),
                RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT //NX
        );
        if (result != null && result)
            return token;
    } finally {
        RedisConnectionUtils.releaseConnection(conn, factory,false);
    }
    return null;
}

// use
String token = cacheService.tryLock("FUTURE_TASK_SYNC", 1000*30);
if(StringUtils.isNotBlank(token)) {
    ...
}

数据库定时同步

java 复制代码 
@PostConstruct // 初始化方法
@Scheduled(cron = "0 */5 * * * ?")
public void reloadData()
{
    // 清理缓存中的数据
    clearCache();
    // 查询符合条件的任务 小于未来5分钟的数据
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.add(Calendar.MINUTE, 5);
    List<Taskinfo> taskinfoList = taskinfoMapper.selectList(Wrappers.<Taskinfo>lambdaQuery().lt(Taskinfo::getExecuteTime, calendar.getTime()));

    // 把任务添加到redis
    if(taskinfoList != null && taskinfoList.size() > 0){
        for (Taskinfo taskinfo : taskinfoList) {
            Task task = new Task();
            BeanUtils.copyProperties(taskinfo, task);
            task.setExecuteTime(taskinfo.getExecuteTime().getTime());
            addTaskToCache(task);
        }
    }
    log.info("数据库的数据同步到了redis");
}

/**
 * 清楚缓存中的数据
 */
public void clearCache()
{
    Set<String> futureKeys = cacheService.scan(ScheduleConstants.FUTURE + "*");
    Set<String> topicKeys = cacheService.scan(ScheduleConstants.TOPIC + "*");
    cacheService.delete(futureKeys);
    cacheService.delete(topicKeys);
}

远程接口

java 复制代码 
@RestController
public class ScheduleClient implements IScheduleClient {

    @Autowired
    private TaskService taskService;

    /**
     * 添加任务
     */
    @PostMapping("/api/v1/task/add")
    public ResponseResult addTask(Task task){
        return ResponseResult.okResult(taskService.addTask(task));
    }

    /**
     * 取消任务
     */
    @GetMapping("/api/v1/task/{taskId}")
    public ResponseResult cancelTask(@PathVariable("taskId") Long taskId)
    {
        return ResponseResult.okResult(taskService.cancelTask(taskId));
    }

    /**
     * 按照类型和优先级拉取任务
     */
    @GetMapping("/api/v1/task/{type}/{priority}")
    public ResponseResult poll(@PathVariable("type") Integer type, @PathVariable("priority") Integer priority){
        return ResponseResult.okResult(taskService.poll(type, priority));
    }
}

发布文章添加延迟任务

  • 枚举类

    java 复制代码 
    @Getter
@AllArgsConstructor
public enum TaskTypeEnum {

    NEWS_SCAN_TIME(1001, 1,"文章定时审核"),
    REMOTEERROR(1002, 2,"第三方接口调用失败，重试");
    private final int taskType; //对应具体业务
    private final int priority; //业务不同级别
    private final String desc; //描述信息
}

  • ProtoStuff依赖

    xml 复制代码 
    <dependency>
    <groupId>io.protostuff</groupId>
    <artifactId>protostuff-core</artifactId>
    <version>1.6.0</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>io.protostuff</groupId>
    <artifactId>protostuff-runtime</artifactId>
    <version>1.6.0</version>
</dependency>

  • 添加任务

    java 复制代码 
    @Override
@Async
public void addNewsToTask(Integer id, Date publishTime) {
    Task task = new Task();
    task.setExecuteTime(publishTime.getTime());
    task.setTaskType(TaskTypeEnum.NEWS_SCAN_TIME.getTaskType());
    task.setPriority(TaskTypeEnum.NEWS_SCAN_TIME.getPriority());
    WmNews wmNews = new WmNews();
    wmNews.setId(id);
    task.setParameters(ProtostuffUtil.serialize(wmNews));

    scheduleClient.addTask(task);
}

拉取任务

java 复制代码 
@Scheduled(fixedDelay = 1000)
@Override
public void scanNewsByTask() {

    log.info("消费任务, 审核文章");

    ResponseResult responseResult = scheduleClient.poll(TaskTypeEnum.NEWS_SCAN_TIME.getTaskType(), TaskTypeEnum.NEWS_SCAN_TIME.getPriority());
    if(responseResult.getCode().equals(200) && responseResult.getData() != null){
        Task task = JSON.parseObject(JSON.toJSONString(responseResult.getData()), Task.class);
        WmNews wmNews = ProtostuffUtil.deserialize(task.getParameters(), WmNews.class);
        wmNewsAutoScanService.autoScanWmNews(wmNews.getId());
    }
}

总结

redis延迟服务

  • 为什么任务需要存储在数据库中?
    • 延迟任务是一个通用的服务，任何有延迟需求的任务都可以调用该服务, 内存数据库的存储是有限的，需要考虑数据持久化的问题，存储数据库中是一种数据安全的考虑
  • 为什么使用redis中的两种数据类型, list和zset?
    • list存储立即执行的任务, zset存储未来的数据
    • 任务量过大以后, zset的性能会下降, 将立即执行的任务存储在list中, 可以提高性能( list的lpush是O(1), zset的zadd是O(log(n)) )
  • 添加zset数据时, 为什么需要预加载?
    • 如果任务数据特别大, 为了防止阻塞, 只需要把未来几分钟要执行的数据放入缓存即可, 是一种优化的形式.

数据库

  • 数据库准备
    • mysql中, blob是一个二进制大型对象, 是一个可以存储大量数据的容器, longblob最大存储4G
  • 数据库锁
    • 悲观锁(Pessimistic Lock): 拿数据的时候认为别人会修改, 所以每次拿取数据都会上锁
    • 乐观锁(Optimistic Lock): 拿数据的时候认为别人不会修改, 所以不会上锁, 但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新数据, 可以使用版本号等机制

未来数据定时刷新

redis key值匹配

  • keys模糊匹配

    keys的模糊匹配功能很方便也很强大，但是在生产环境需要慎用! 开发中使用keys的模糊匹配却发现redis的CPU使用率极高，所以公司的redis生产环境将keys命令禁用了!redis是单线程，会被堵塞.

  • scan

    SCAN 命令是一个基于游标的迭代器，SCAN命令每次被调用之后，都会向用户返回一个新的游标，用户在下次迭代时需要使用这个新游标作为SCAN命令的游标参数，以此来延续之前的迭代过程。

来源

黑马程序员. 黑马头条

Gitee

https://gitee.com/yu-ba-ba-ba/leadnews

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