使用时间轮实现“延时任务”

延时任务，顾名思义：过一段时间后才执行的任务。例如用户开启计划后 24 小时发一条推送，提醒用户坚持练习；电商业务中，成单后72 小时未评价，自动打5分等场景。那么这些 延时任务怎么优雅的实现呢？

首先我们想到的是 crontab: 启动一个crontab定时任务，每小时跑一次，给开启计划超过24小于25小时的用户发送push。

$userList = select uid from program_schedule where create_time >= now_time - 25 * 3600 and create_time < now_time - 24 * 3600;
foreach ($userList as $uid)  {
      (new Service_Push())->sendPush($uid, '练习提醒'， '亲，今天记得练习，不要偷懒哦 ^^');
}

优点：

简单、快速实现

缺点：1、数据量大的时候，效率比较低。

2、每次需要全量查询一次，可能会重复计算

3、时效性不够，因为是一个小时一次，极端情况，这个用户就是当前小时的第一秒开启的，那就要延迟一个小时收到推送。当然可以通过修改 crontab 的轮询频次（改成一分钟或者1秒钟），这样放大了 1、2 步的缺点。

所以这类业务一定要保证时效性，可以采用时间轮实现：

不太会用画图工具，只能采用农耕文明的手段了，哈哈，凑合看。

包括两个数据结构：1、环形队列：一个小时对应 3600秒，一秒一个槽，避免转的过快和过慢

2、任务队列: 环上每个槽都是一个 队列

当前指针就是 当前时间戳 % 3600, 每个槽都是一个队列，队列的每个cell包含两个数据结构：1. cycle_num: 循环次数，表示第几圈，比如 48 小时后执行，那 cycle_num = 47 （下标从 0 开始）

2. data: 自定义参数，包含任务名称(task_function_name)和参数列表(params)

比如现在游标在1， 现在有个业务是7219s后执行，首先找游标，(7219 + 1) % 3600 = 20, 那就是插入下标 = 20 的槽 对应的队列， cycle_num : floor((7219 + 1) / 3600) = 2

数据插入后，启用 crontab 或者 go cron 实现 一个 timer，轮询频率是 一秒一次， 每次取当前秒对应的时间槽，这是一个队列，从队列中取 cycle_num =0 的 cell, 解析数据后， 直接扔给 对应的 task 执行，timer 不涉及具体的业务逻辑，然后 修改 其他的 cell, cycle_num -= 1, 表示转了一圈了， 依次循环执行下去。

demo: 使用redis 队列作为存储

//产生时间轮：
private function createTimerData() {
    //一天 24 个小时    
    for ($i = 0; $i < 23; $i++) {
        //一个小时按秒算        
        for ($j = 0; $j < 3600; $j++) {
            $key = 'task_' . $j;
            $data = [
                'method' => 'send_msg',
                'params' => [
                    'uid' => $i .'--'.$j,
                    'msg' => 'No:' . $i .'--'.$j
                ],
                'cycle_num' => $i
            ];
            Util::redisRPush($key, json_encode($data));
        }
    }
}
 
//timer:
private function executeTask() {
    for ($i = 0; $i < 3600; $i++) {
        $key = 'task_' . $i;
        $len =  Util::redisLLen($key);
        for ($j = 0; $j < $len; $j++) {
            $data = Util::redisLIndex($key, $j);
            $data = json_decode($data, true);
            if ($data['cycle_num'] == 0) {
                //调用 svr-task 处理具体业务
                //从列表中删除此下标数据                
                Util::redisLSet($key, $j, 'delete');
            } else {
                --$data['cycle_num'];
                Util::redisLSet($key, $j, json_encode($data));
            }
        }
        
        Util::redisLRem($key, 0, 'delete');
    }
}

这里使用了 redis 实现，为了保证数据一致性，可以落盘到数据库， redis 重启后，从数据库 loading 到 redis 。

ps: 还有个小惊喜， redis 队列不支持 按照对应下标删除，用了两个命令实现

1. 将队列中待删除的下标的值 标记为 特殊字符串

$redis->lSet($key, $index, 'delete');

2. 删除此字符串对应的下标

$redis->lRem($key, 0, 'delete');
lrem(key, count, value)

根据参数 count 的值，移除列表中与参数 value 相等的元素。

count 的值可以是以下几种：

count > 0 : 从表头开始向表尾搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 。

count < 0 : 从表尾开始向表头搜索，移除与 value 相等的元素，数量为 count 的绝对值。

count = 0 : 移除表中所有与 value 相等的值。