Go实现延迟消息的原理和实现

【导读】本文介绍了Go实现延迟消息的原理和实现。

实现延迟消息最主要的两个结构：

环形队列：通过golang中的数组实现，分成3600个slot。

任务集合：通过map[key]*Task，每个slot一个map，map的值就是我们要执行的任务。

原理图如下：

实现代码如下：

package main;
 
import (
    "time"
    "errors"
    "fmt"
)
 
//延迟消息
type DelayMessage struct {
    //当前下标
    curIndex int;
    //环形槽
    slots [3600]map[string]*Task;
    //关闭
    closed chan bool;
    //任务关闭
    taskClose chan bool;
    //时间关闭
    timeClose chan bool;
    //启动时间
    startTime time.Time;
}
 
//执行的任务函数
type TaskFunc func(args ...interface{});
 
//任务
type Task struct {
    //循环次数
    cycleNum int;
    //执行的函数
    exec   TaskFunc;
    params []interface{};
}
 
//创建一个延迟消息
func NewDelayMessage() *DelayMessage {
    dm := &DelayMessage{
        curIndex:  0,
        closed:    make(chan bool),
        taskClose: make(chan bool),
        timeClose: make(chan bool),
        startTime: time.Now(),
    };
    for i := 0; i < 3600; i++ {
        dm.slots[i] = make(map[string]*Task);
    }
    return dm;
}
 
//启动延迟消息
func (dm *DelayMessage) Start() {
    go dm.taskLoop();
    go dm.timeLoop();
    select {
    case <-dm.closed:
        {
            dm.taskClose <- true;
            dm.timeClose <- true;
            break;
        }
    };
}
 
//关闭延迟消息
func (dm *DelayMessage) Close() {
    dm.closed <- true;
}
 
//处理每1秒的任务
func (dm *DelayMessage) taskLoop() {
    defer func() {
        fmt.Println("taskLoop exit");
    }();
    for {
        select {
        case <-dm.taskClose:
            {
                return;
            }
        default:
            {
                //取出当前的槽的任务
                tasks := dm.slots[dm.curIndex];
                if len(tasks) > 0 {
                    //遍历任务，判断任务循环次数等于0，则运行任务
                    //否则任务循环次数减1
                    for k, v := range tasks {
                        if v.cycleNum == 0 {
                            go v.exec(v.params...);
                            //删除运行过的任务
                            delete(tasks, k);
                        } else {
                            v.cycleNum--;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}
 
//处理每1秒移动下标
func (dm *DelayMessage) timeLoop() {
    defer func() {
        fmt.Println("timeLoop exit");
    }();
    tick := time.NewTicker(time.Second);
    for {
        select {
        case <-dm.timeClose:
            {
                return;
            }
        case <-tick.C:
            {
                fmt.Println(time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"));
                //判断当前下标，如果等于3599则重置为0，否则加1
                if dm.curIndex == 3599 {
                    dm.curIndex = 0;
                } else {
                    dm.curIndex++;
                }
            }
        }
    }
}
 
//添加任务
func (dm *DelayMessage) AddTask(t time.Time, key string, exec TaskFunc, params []interface{}) error {
    if dm.startTime.After(t) {
        return errors.New("时间错误");
    }
    //当前时间与指定时间相差秒数
    subSecond := t.Unix() - dm.startTime.Unix();
    //计算循环次数
    cycleNum := int(subSecond / 3600);
    //计算任务所在的slots的下标
    ix := subSecond % 3600;
    //把任务加入tasks中
    tasks := dm.slots[ix];
    if _, ok := tasks[key]; ok {
        return errors.New("该slots中已存在key为" + key + "的任务");
    }
    tasks[key] = &Task{
        cycleNum: cycleNum,
        exec:     exec,
        params:   params,
    };
    return nil;
}
 
func main() {
    //创建延迟消息
    dm := NewDelayMessage();
    //添加任务
    dm.AddTask(time.Now().Add(time.Second*10), "test1", func(args ...interface{}) {
        fmt.Println(args...);
    }, []interface{}{1, 2, 3});
    dm.AddTask(time.Now().Add(time.Second*10), "test2", func(args ...interface{}) {
        fmt.Println(args...);
    }, []interface{}{4, 5, 6});
    dm.AddTask(time.Now().Add(time.Second*20), "test3", func(args ...interface{}) {
        fmt.Println(args...);
    }, []interface{}{"hello", "world", "test"});
    dm.AddTask(time.Now().Add(time.Second*30), "test4", func(args ...interface{}) {
        sum := 0;
        for arg := range args {
            sum += arg;
        }
        fmt.Println("sum : ", sum);
    }, []interface{}{1, 2, 3});
 
    //40秒后关闭
    time.AfterFunc(time.Second*40, func() {
        dm.Close();
    });
    dm.Start();
}

测试结果如下：