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定时和延时问题在业务场景中的常见处理

简介:

如何优雅的处理业务流程和信息分发中的定时和延时问题?

本文将从如何处理业务流程和信息分发中的定时和延时问题出发,横向比较了业界常见的几种方案,如直接多线程编码、Spring定时调度框、大型分布式调度框架、消息中间件定时消息,因为消息中间件接口友好,调用方便,性能稳定,特别推荐了使用消息中间件来处理此类问题。同时对比了ActiveMQ、RabbitMQ和RocketMQ三种消息中间件在此类场景中的优劣势。
为了帮助大家理解消息中间件的使用,特别列举了三种常见场景及使用方案,同时列举了消息中间件RocketMQ定时消息的优势,近期定时消息特性会做大的更新,推出的新版定时消息已在阿里内部,稳定运行近两年,近期会发布到公有云上,敬请期待。

1 适用场景

在业务处理流程和信息分发过程中,定时延时处理的需求可谓无处不在。如何优雅的满足想要在未来的某个时间点,处理预期事件、分发既定信息,满足对时间线的强诉求场景和业务逻辑的设计,常常也是我们经常会遇到的问题。笔者在横向对比过几个常用的技术方案之后,大概总结如下,分别都会有不同的优缺点:**

直接多线程编码 Spring定时调度框 大型分布式调度框架 消息中间件定时消息
优点 较少 1.spring集成环境,方便开发者集成。
2.接口、注解友好,方便开发者使用。
3.适合单机使用。
1.专用于分布式调度处理场景。
2.充分利用业务机器资源,处理调度任务。
3.经历过大规模流量验证,高可用。
1.接口友好,方便开发使用。
2.支持“定时”和“延时”两种场景。
3.大型分布式场景,性能较好。
缺点 1.多线程编码,易出错。
2.重复造轮子,不符合开发原则。
3.程序较复杂,难以维护。
1.适合单机使用,分布式环境需要解决分布式锁问题。
2.适合定时场景,无法实现延时功能支持延时场景。
1.没有单独开源、售卖。
2.适合定时场景,无法实现延时功能支持延时场景。
无调度任务分片功能。

友好的接口设计、敏捷的开发模式,便于开发者快速高效地集成、研发。同时支持“定时”和“延时”两种场景,以高性能和高可用,支撑大规模的分布式业务场景。整体来看,消息中间件的使用更加便捷。
那么在不同的消息中间件之间,是否对这样的功能又有差别呢?首先让我们来看看一个优秀的定时延时消息中间件,需要满足哪些特性?**

  • 轻量级,高性能,精确到秒级
  • 支持高可用
  • 足够的定时长度,比如可以支持到30天、60天等
  • 支持取消定时消息,取消延时任务
  • 支持绝对定时和相对定时
  • 支持海量定时消息存储,高时效精度

综上,我们对业界几个常见的消息中间件做了简单对比:在现有的主流消息系统中,ActiveMQ、RabbitMQ和RocketMQ都有提供定时消息的实现。但是ActiveMQ定时性能在300TPS左右,只适合小量场景。RabbitMQ提供了一个定时插件,性能可达2000TPS左右,但不支持高可用,且不能堆积太多消息。
RocketMq融合了各大定时技术组件的优势,同时弥补了其他组件设计上的局限,研发出了RocketMq新版定时消息,以适用支撑更多定时延时场景。
是骡子是马拉出来溜溜。我们简单看下几个典型定时延时场景,使用RocketMq定时消息的实现方案。
场景一    用户秒杀爆品,使用优惠券,创建订单就冻结了用户优惠券额度,对于下单失败的用户,需要超时自动解冻用户被冻结的优惠券额度。超时自动解冻机制,需要满足高精度、高可用、支持海量业务、支持超长延时。

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场景二    外卖业务对时效性非常敏感,从用户下单起,便产生了“外送超时时间”,保障外卖业务的顺序进行。外卖超时机制,需要满足高精度、高可用、支持海量业务。
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场景三    钉钉软件设置日程后,需要在日程时间达到时,自动提醒用户。钉钉日程提醒,需要满足高精度、支持超长延时。
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2 概念介绍

那么让我们来熟悉下消息队列RocketMq定时消息对于定时消息、延时消息的概念。在用户使用的视角和体验上,分为“定时性消息”和“延时性消息”两大类。
定时性消息:Producer 将消息发送到消息队列 RocketMQ 服务端,但并不期望这条消息立马投递,而是推迟到未来的某一个确定时间投递到 Consumer 进行消费。如上一节中“场景三”。
延时性消息:Producer 将消息发送到消息队列 RocketMQ 服务端,但并不期望这条消息立马投递,而是从当前时间延迟一定时段后才投递到 Consumer 进行消费。如上一节中“场景一”和“场景二”。
使用文档详见官网:
https://help.aliyun.com/document_detail/43349.html?spm=a2c4g.11186623.4.2.7e613030bocffQ

3 RockeMq定时消息优势

高性能高可用
RocketMQ的分级延迟消息,性能较高,可无限堆积,且满足高可用要求,支持精确到秒级的定时需求,且在海量存储的情况下,时效精度较高。
产品成熟度高
在阿里巴巴经济体的各大业务及大促场景中,RocketMq定时消息已经得到广泛运用,经历了无数流量洪峰和稳定性考验,积累沉淀出了业界先进稳定的定时消息系统。
技术社区活跃
RocketMq作为apache顶级项目,已经建设完整的技术生态体系。支持多语言,多协议,定时消息天然继承了顶级项目的优点,具备完整的技术生态。
专业技术支持
阿里云专注云计算,RocketMq持续伴随阿里云技术架构进化升级。技术设施对外输出的同时,以强大的技术团队服务客户业务,为使用RocketMq产品的客户,持续提供专业技术支持。

4 特别说明

本次新版定时消息功能进行了深度内核层架构优化,设计原理和功能实现上都做了较大的升级调整,从根本上进行了定时消息架构的变革,极大地提高了定时消息的稳定性和性能。

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