Java延迟队列

📌 1. 场景背景

最近做项目，使用到了延迟队列。场景是这样的：在在线视频学习中，学生每隔几秒上报当前学习进度，为避免频繁写数据库、提升性能，采用以下方案：

先写入 Redis，再延迟一定时间（如20秒）后持久化到数据库。

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⚙️ 2. 技术方案概览

使用 Java 提供的 DelayQueue​ 处理延迟任务。

关键组成：

组件	说明
DelayTask<T>​	封装延迟任务，定义触发时间
DelayQueue​	用于存放所有的延迟任务，按时间顺序触发
LearningRecordsDelayTaskHandler​	延迟任务的核心调度类

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🧩 3. DelayTask<T>​ 延迟任务封装类

public class DelayTask<T> implements Delayed {
    private T data;
    private long deadlineNanos;

    public DelayTask(T data, Duration delayTime) {
        this.data = data;
        this.deadlineNanos = System.nanoTime() + delayTime.toNanos();
    }

    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        return unit.convert(Math.max(0, deadlineNanos - System.nanoTime()), TimeUnit.NANOSECONDS);
    }

    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        long diff = getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS);
        return diff > 0 ? 1 : diff < 0 ? -1 : 0;
    }
}

✅ 说明：

• deadlineNanos​：任务到期时间（单位：纳秒）
• 实现 Delayed​ 接口，用于 DelayQueue​ 排序与调度

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🧠 4. LearningRecordsDelayTaskHandler​ 任务处理类

主要职责：

• 管理延迟任务队列
• 处理过期任务
• 管理 Redis 缓存的读写

队列定义：

private final DelayQueue<DelayTask<RecordTaskData>> queue = new DelayQueue<>();

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🧵 5. 初始化与销毁

@PostConstruct
public void init() {
    CompletableFuture.runAsync(this::handleDelayTask);
}

@PreDestroy
public void destroy() {
    begin = false;
}

• 使用异步线程后台监听队列
• 应用关闭时中止处理线程

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🔄 6. 延迟任务处理流程

while (begin) {
    DelayTask<RecordTaskData> task = queue.take();
    ...
}

流程图：

前端上报进度
    ↓
写入 Redis 缓存
    ↓
提交延迟任务（20秒后）
    ↓
20秒后从 DelayQueue 取出任务
    ↓
比较任务数据与当前 Redis 数据
  → 相同：说明用户已停留 → 写库
  → 不同：用户仍在更新 → 放弃

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💾 7. Redis 缓存结构与读写

• 键：learning:record:{lessonId}​
• 字段：{sectionId}​
• 值：RecordCacheData​ 的 JSON 字符串

写入缓存：

String key = "learning:record:" + lessonId;
redisTemplate.opsForHash().put(key, sectionId, json);
redisTemplate.expire(key, Duration.ofMinutes(1));

读取缓存：

Object cacheData = redisTemplate.opsForHash().get(key, sectionId.toString());

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📤 8. 添加任务到队列

queue.add(new DelayTask<>(new RecordTaskData(record), Duration.ofSeconds(20)));

• 提交一个包含用户观看记录的延迟任务，20秒后触发处理

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✅ 9. 优点总结

优点	描述
⏳ 延迟写库	降低数据库压力，避免频繁更新
🔁 防抖处理	用户频繁上报只处理最后一次
🧠 最终一致性	延迟处理保证数据最终落库
💡 简单高效	基于 JDK 自带 DelayQueue，无需额外中间件

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