通过RabbitMq实现动态定时任务的实现。

通过RabbitMq实现动态定时任务的需求。

一、需求背景

1. 定时任务的需求所谓是数不胜数，其中实现方式也是百花齐放，用得最多的大概率为Springboot中的 @Scheduled(cron = “0 0 1 1 * ?”) 注解，或者是定时任务XXL-JOB框架，这两者我接触的比较多，除此之外还有，Quartz 、elastic-job、但这两个在分布式领域而言，和XXL-JOBB比较，XXL-JOB更为受欢迎。无论是这些框架或者是springboot自带的定时任务组件，基本上都能满足固定定时任务的需求。而我们今天讨论的是动态定时任务的实现。
2. 动态定时任务的需求其实在现实生活中随处可见，如花费到期多久之后发送信息提醒用户？时间间隔是多少。又或者客户下单之后多久提醒商家发货，提醒的频率又是多少…。这样的需求还有很多。今天我们针对此类需求进行探讨。

二、方案思考

（1）需求大致分析

对于此类需求相比于传统的定时任务无非多了可控性， 其可控性包括了定时任务开始和结束时间的可控性，周期性可控性，只要解决了这两个问题，实际上此类的需求也就迎刃而解了。

（2）可尝试的方案

前面提供的方案只做文字探索性描述。

2.1、 采用重写Springboot 的定时框架，从数据库中读取cron表达式来实现可控性周期。

其本质是通过如下线程进行动态定时任务的创建，从而实现对应的周期可控性。

ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();

其具体的细节不再说，其存在的痛点包括了
1 . 需要另外逻辑去实现可控性开始时间和结束时间
2. 此任务开启的入参是corn表达式，需要另外的逻辑将其进行转化，太过于猥琐

2.2、采用时间线程池

时间线程池我忘记叫什么，他是可以指定开始时间，周期时间的，相对而言，比第一种方案来得更为直观，其我考虑到的痛点如下。其实上面那种方案也是有这个痛点的。

1. 多节点，多服务的服务部署情况下，无法实现高可用特性
2. 需要编写过多的逻辑来管理任务线程，如果不够谨慎，有可能造成内存浪费。

2.3、采用延时操作

简单言之，实际上只要实现了延时操作 便是实现了动态的开始时间以及周期性运行，可以利用其递归的概念实现所谓的动态周期。

• redis 队列来实现延时
• redis的体量本身定位就不高，在数据量（任务量）过大时，对redis的压力也很大，redis不一定扛得住。但其实通过redis来实现延时消息这样的成功案列还是有很多的。在这里就不细说了。
• RabbitMq实现延时消息。
  通过MQ实现延时消息是本文的重点，在标题三会细说。

三、通过RabbitMQ实现延时任务并间接实现动态定时任务。

（1）通过死信的方式实现延时信息消费

通过创建死信队列来实现延时任务，然后再通过递归思想实现对应的逻辑，就可以实现对应的动态延时任务，但是这个会存在以下下几个痛点。

• 队列顺序消费
  通过死信，我们确实可以动态的控制消息的消费时间，但是消息在队列里面，如果队列里面存在多个信息任务，前一个未到消费时间，后一个已经到了消费时间，这就好导致了，即使后面任务信息消费时间到了，却没法被消费的问题。解决方法，对队列进行排序逻辑，但如果这样做的话，就有点猥琐了。

• 开销过大。
  对于通过死信来实现延时消息，网上有挺多优秀的博客介绍，在此就不做说明了。

（2）通过MQ延时插件实现延时任务(重点)

使用延时插件需要MQ在3.6以上（实际上我在尝试下载的时候并未发现git上有对应3.6的插件，所以还是选择较高的版本比较好）。

四、MQ延时任务插件实现动态定时任务

（1）安装延时插件

这里不做过多说明，重点在于编码的实现，主要步骤如下。

• 去官网下载对应版本的插件，地址为下载地址
• 插件名字为rabbitmq_delayed_message_exchange
• 将插件放到MQ插件目录下,然后cmd命令解压网（网上有命令），然后重启mq服务。大概就这样的一个过程。

（2）编码实现

• 创建队列

这里只弄了对应的核心代码，大致就是创建延时交换机，延时队列，以及绑定器，对应的key,value如下

    public static final String DELAY_EXCHANGE = "delay.exchange";

    public static final String DELAY_ROUTE_KEY = "delay.routeKey";

    public static final String DELAY_QUEUE = "delay.queue";

    /**
     * 延时交换机
     * @return 延时交换机
     */
    @Bean
    public CustomExchange delayExchange() {
        Map<String, Object> arguments = new HashMap<>(1);
        arguments.put("x-delayed-type", "direct");
        return new CustomExchange(DELAY_EXCHANGE,"x-delayed-message",true,false,arguments);
    }

    /**
     * mq已经安装了延时插件使用,否则得使用延时插件
     * @return 延时发送队列。
     */
    @Bean
    public Queue delayQueue() {
        return new Queue(DELAY_QUEUE,true,false,false);
    }

    /**
     * 延时绑定区
     * @return 延时绑定区
     */
    @Bean
    public Binding delayBind() {
        return BindingBuilder.bind(this.delayQueue()).to(this.delayExchange()).with(DELAY_ROUTE_KEY).noargs();
    }

• 生产者

这里写得比较随意，也直接使用了lombok，还直接用了 @Service ,有点草率,主要为了让读者看得清晰。还用了hutool工具类的JSONUtil。
可以清晰的看到主方法里面需要传一个Integer类型的入参，这个时间我将其转换成了秒，其MQ实际入参为毫秒，所以读者不要被误导。入参time通俗的讲就是这个消息多久之后被消费。不需要在乎顺序。

package com.linkyoyo.bill.mq.impl;

import cn.hutool.core.util.ObjectUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.linkyoyo.bill.bo.WorkOrderDelaySenMailActionBO;
import com.linkyoyo.bill.config.RabbitMQConfig;
import com.linkyoyo.bill.mq.DelaySenderService;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * 延时发送
 * @author 邹 [295006967@qq.com]
 * @date 2022/1/4 20:33
 */
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Service
public class DelaySenderServiceImpl implements DelaySenderService {

    private final RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Override
    @Async
    public void sendMessageByDelay(JSONObject message, Integer time) {
        if(ObjectUtil.isNull(message) || ObjectUtil.isNull(time)) {
            return;
        }
        rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.DELAY_EXCHANGE, RabbitMQConfig.DELAY_ROUTE_KEY, message, msg -> {
            msg.getMessageProperties().setHeader("x-delay", time * 1000);
            return msg;
        });
        log.info("延时发送成功:延时周期时间{}毫秒,消息内容为{}", time * 1000, message);
    }

    @Override
    public void sendMessageByDelay(WorkOrderDelaySenMailActionBO actionBO) {
        Integer afterSecond = actionBO.getAfterSecond();
        if(ObjectUtil.isNull(afterSecond)) {
            afterSecond = 0;
        }
        this.sendMessageByDelay(JSONUtil.parseObj(actionBO), afterSecond);
    }
}

• 消费者

消费者的demo不太好写，只是做了一个简单的伪代码。 以定时任务发邮箱为例
1- 消费者线程开始，先执行发邮箱任务
2- 发送完邮箱之后判断是否还需要发邮箱，如果需要，就再通过生产者发送延时邮箱 此时可以指定下一次消费的时间，以此流程走下去便是一套动态任务的流程实现。可以参考后续的流程图。
这样就实现一个简易的定时任务发送邮箱的逻辑

	private final DelaySenderService delaySenderService;

    @RabbitHandler
    @RabbitListener(queues = RabbitMQConfig.DELAY_QUEUE)
    public void delayConsumer(Message message) {
        //业务逻辑
        this.sendMail(workOrderDelaySenMailActionBO);
        // 判断是否需要递归执行定时任务（实际上就是使用生产者再发一次延时消息，确认下一次消费）
        if(需要进行定时任务) {
             this.sendDelayMessageToMq(workOrderDelaySenMailActionBO);
        }
        log.info("信息为:{}", message.getBody());
    }

大致流程就这么多了，以下是整套步骤流闭环程图

（3）流程图

最后感谢各位