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30分钟课程：订单超时关闭实战（Kafka延时队列 + 定时任务补偿）
课程目标
- 理解订单超时关闭的业务场景与核心需求。
- 掌握基于 Kafka 延时队列与定时任务的关单方案设计。
- 实现高并发场景下的可靠关单逻辑（防重复、幂等性）。
课程内容与时间分配
0~5分钟：课程概述
业务场景与挑战
- 超时关单：用户下单后未支付，需在指定时间（如30分钟）后自动关闭订单并释放库存。
- 核心问题：
- 精准延迟：如何确保消息在指定时间后被消费？
- 可靠性：避免消息丢失或重复消费导致订单状态错误。
- 高性能：支撑每日百万级订单的关单需求。
技术选型
- Kafka 延时队列：利用 Kafka 时间轮（Timer Wheel）实现近似延迟（需外部存储辅助）。
- 定时任务补偿：兜底扫描未支付订单，防止 Kafka 消息丢失或延迟误差。
5~10分钟：技术难点与核心问题
- Kafka 原生不支持延时队列
- 需结合业务逻辑实现消息延迟投递（如按时间分桶）。
- 消息重复消费
- 网络抖动或消费者重启可能导致重复关单。
- 分布式系统时钟同步
- 多节点定时任务需避免重复扫描（分布式锁）。
- 数据一致性
- 关单需同时释放预扣库存、更新订单状态，需事务性保障。
10~25分钟：解决方案与代码实战
1. Kafka延时队列设计（10~15分钟）
方案设计
- 消息分桶：按延迟时间分多个 Topic（如 delay_5m、delay_30m）。
- 生产者逻辑：订单创建时发送消息到对应延迟 Topic。
- 消费者逻辑：监听延迟 Topic，到期后触发关单。
生产者代码（发送延迟消息）
@Service
public class OrderTimeoutProducer { @Autowired private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate; // 发送延迟消息（按分钟分桶） public void sendDelayMessage(String orderId, long delayMinutes) { String topic = "delay_" + delayMinutes + "m"; kafkaTemplate.send(topic, orderId); }
} // 订单创建时调用（延迟30分钟）
orderTimeoutProducer.sendDelayMessage(orderId, 30);
消费者代码（处理关单）
@KafkaListener(topics = "delay_30m")
public void handleDelayMessage(String orderId) { Order order = orderService.getOrder(orderId); if (order.getStatus() == OrderStatus.UNPAID) { orderService.closeOrder(orderId); // 关单逻辑（释放库存、更新状态） }
}
2. 定时任务补偿（15~25分钟）
方案设计
- 兜底扫描：每小时扫描一次未支付且未关闭的订单（创建时间 > 30分钟）。
- 分布式锁：防止多节点重复扫描（Redis 锁）。
定时任务代码
@Scheduled(cron = "0 0/60 * * * ?") // 每小时执行一次
public void scanUnpaidOrders() { String lockKey = "lock:scan_unpaid_orders"; // 获取分布式锁（Redis 实现） if (redisLock.tryLock(lockKey, 60)) { try { // 查询超过30分钟未支付的订单 List<Order> orders = orderMapper.selectUnpaidOrders(30); for (Order order : orders) { orderService.closeOrder(order.getOrderId()); } } finally { redisLock.unlock(lockKey); } }
}
关单幂等性处理
public void closeOrder(String orderId) { // 使用数据库乐观锁确保幂等性 int rows = orderMapper.updateOrderStatus( orderId, OrderStatus.UNPAID, OrderStatus.CLOSED ); if (rows > 0) { stockService.rollbackStock(orderId); // 释放库存 }
}
25~30分钟：练习与拓展
练习题目
- 动态延迟配置
- 要求：支持不同商品类目设置不同的关单时间（如虚拟商品5分钟，实物商品30分钟）。
- 消息丢失补偿
- 场景：Kafka 消息丢失导致未触发关单。
- 任务：优化定时任务扫描逻辑，优先处理 Kafka 未覆盖的订单。
推荐拓展方向
- 精准延时队列
- 结合 RocketMQ 的延迟消息（支持18个固定延迟级别）。
- 分库分表优化
- 按订单创建时间分表，提升定时任务扫描效率。
- 重试队列设计
- 关单失败时，将订单ID投递到重试队列，最多重试3次。
课程总结
- 延时队列核心逻辑：Kafka 分桶 + 定时任务兜底，平衡性能与可靠性。
- 关键设计：
- 幂等性：通过数据库乐观锁防止重复关单。
- 分布式锁：避免定时任务多节点重复执行。
- 事务性：关单与库存释放需原子化（可结合本地事务表）。
- 适用场景：高并发、允许短暂误差的延迟任务（如订单关单、优惠券过期）。
课后资源
- Kafka 延时队列参考：Kafka Delayed Message Design
- 完整代码示例：GitHub - 电商关单系统Demo