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一种高效定时调度算法原理与实现

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在实际应用中,经常会碰到定时的需求场景,大概分为以下几类:

  1. 一次性的定时需求,比如未来某一时刻执行某操作,如 2020 年 11 月 11 日 0 点发送双十一活动预约结果通知;
  2. 延时一段时间执行某操作,如下单 30 分钟未付款则关闭订单等;
  3. 周期性的定时需求,比如客户端与服务器之间的活跃状态检查,每 30 秒没有“心跳”则认为链接失效;每天早上 9 点定时发送邮件通知;
  4. 自定义时间表达式,比如 Crontab,这样的例子如每月 1 号,每周 5 执行,或者每月第 1 周的周 5 执行某操作。

本文从简单的定时开始,讲解一般定时程序包含的常用操作以及处理这些操作会涉及到的问题,比如并发修改、时间复杂度等。然后基于这些问题 如何优化,比如通常基于时间优先级排序的算法复杂度可以从 o(n~2) 优化到 o(logn),但是对于高并发的定时任务,动辄数量 10 万、百万、乃至千万,这个时间精度仍会大大受影响,有没有时间精度更高,调度效率更好的算法呢?最后本文给出一种 o(1) 的调度算法原理和实现,为了便于理解,本文会由浅入深给出完整的程序实现。另外,对于复杂的定时,比如自定义 Crontab,应用这种算法也能够轻松应付。

通过本文的学习,详细大家一定能够受益匪浅。本文适合于 IT 从业所有阶段的读者。

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