Java中分布式定时器实现和原理介绍

一、定时器：

顾名思义，定时器是定时执行的任务。定时器的应用场景很广，比方说，定时更新排行榜的用户信息、定时刷新首页列表数据到缓存等等

二、Java中实现定时任务的几种方式

1、原生态Timer，优点是方便快速，缺点是每一个任务都需要占用一个线程资源，而且任务抛异常出去后，定时任务下次就不会在执行了

2、ScheduledExecutorService，这是Java5以后提供的一个类，可以很方便的实现定时调度。

ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(5); // 创建调度服务，线程池数量为5

service .scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit); // 开启调度，command是所要执行的任务，initialDelay是初始化延时时间，period是调度周期，unit是时间单位

3、Spring提供的定时器，例如，以下例子是每一分钟执行一次的任务

@Scheduled(cron = "0 */1 * * * ?")

public void updateXxx(){ ... }

这种方式很方便，而且也是基于线程池的方式，数量可以通过xml配置。如果项目中有很多定时任务，那么就需要相对应的调大线程池数量，不然就得排队了。

三、分布式定时器所遇到的问题

分布式定时器：简单理解就是多个定时器同时部署，定时器中的各个任务相互协作

可能遇到的问题（包括但不限于此）：

1、如何保证多个定时器中同一个任务只有一个在执行

2、如何避免死锁

3、另一个诡异的问题是，明明已经加锁了，但还是被重复执行了

四、解决方案

多个定时器中的同一个任务只有一个在执行。这个时候光靠Java本身提供的锁机制是没办法实现的，需要借助第三方的力量，这里使用的是Redis，因为它高效，性能好、单节点支持qps已经超过了1万，所以性能是非常高的。其中用到的是Redis的set命令。

原型是：SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

EX second ：设置键的过期时间为 second 秒。

PX millisecond ：设置键的过期时间为 millisecond 毫秒。

NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。

XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

例子：

set mylock 192.168.1.100 EX 5 NX

上边的例子中设置key为mylock，value为192.168.1.100，EX 5表示过期时间为5秒钟，NX表示当key不存在的时候再设置。这里为什么要把value设置为IP呢，原因是可以追踪是谁占有着这把锁。

设置成功时返回OK，失败则返回nil，利用这个特性就可以实现分布式锁了。其中设置5秒的过期时间可以避免死锁的发生

五、基于Java实现

看Git地址：https://programshare@gitlab.com/program-share/scheduler.git

六、另一个诡异的问题是，明明已经加锁了，但还是被重复执行了

这个原因是由于，你部署的两台机器中可能存在时间差。比方说，同一个时刻A机器的当前时间为：2017-03-17 16:39:58，B机器的当前时间为：2017-03-17 16:40:00，其中相差两秒中。此时B机器刚好00秒开始执行，但是呢，你的定时任务不到2秒就执行完了，锁也正常的释放了。所以A机器到了00秒之后也开始执行.....因此问题产生了。解决方案有很多种，简单的方式就是用时间间隔隔开。