網(wǎng)上有很多關(guān)于pos機延遲到賬,zero 如何應(yīng)對海量定時的知識,也有很多人為大家解答關(guān)于pos機延遲到賬的問題,今天pos機之家(www.shineka.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識,讓我們一起來看下吧!
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1、pos機延遲到賬
pos機延遲到賬
一個系統(tǒng)中存在著大量的調(diào)度任務(wù),同時調(diào)度任務(wù)存在時間的滯后性,而大量的調(diào)度任務(wù)如果每一個都使用自己的調(diào)度器來管理任務(wù)的生命周期的話,浪費cpu的資源而且很低效。
本文來介紹 go-zero 中 延遲操作,它可能讓開發(fā)者調(diào)度多個任務(wù)時,只需關(guān)注具體的業(yè)務(wù)執(zhí)行函數(shù)和執(zhí)行時間「立即或者延遲」。而 延遲操作,通常可以采用兩個方案:
Timer:定時器維護一個優(yōu)先隊列,到時間點執(zhí)行,然后把需要執(zhí)行的 task 存儲在 map 中collection 中的 timingWheel ,維護一個存放任務(wù)組的數(shù)組,每一個槽都維護一個存儲task的雙向鏈表。開始執(zhí)行時,計時器每隔指定時間執(zhí)行一個槽里面的tasks。方案2把維護task從 優(yōu)先隊列 O(nlog(n)) 降到 雙向鏈表 O(1),而執(zhí)行task也只要輪詢一個時間點的tasks O(N),不需要像優(yōu)先隊列,放入和刪除元素 O(nlog(n))。
我們先看看 go-zero 中自己對 timingWheel 的使用 :
cache 中的 timingWheel首先我們先來在 collection 的 cache 中關(guān)于 timingWheel 的使用:
timingWheel, err := NewTimingWheel(time.Second, slots, func(k, v interface{}) { key, ok := k.(string) if !ok { return } cache.Del(key)})if err != nil { return nil, err}cache.timingWheel = timingWheel
這是 cache 初始化中也同時初始化 timingWheel 做key的過期處理,參數(shù)依次代表:
interval:時間劃分刻度numSlots:時間槽execute:時間點執(zhí)行函數(shù)在 cache 中執(zhí)行函數(shù)則是 刪除過期key,而這個過期則由 timingWheel 來控制推進時間。
接下來,就通過 cache 對 timingWheel 的使用來認識。
初始化// 真正做初始化func newTimingWheelWithClock(interval time.Duration, numSlots int, execute Execute, ticker timex.Ticker) ( *TimingWheel, error) { tw := &TimingWheel{ interval: interval, // 單個時間格時間間隔 ticker: ticker, // 定時器,做時間推動,以interval為單位推進 slots: make([]*list.List, numSlots), // 時間輪 timers: NewSafeMap(), // 存儲task{key, value}的map [執(zhí)行execute所需要的參數(shù)] tickedPos: numSlots - 1, // at previous virtual circle execute: execute, // 執(zhí)行函數(shù) numSlots: numSlots, // 初始化 slots num setChannel: make(chan timingEntry), // 以下幾個channel是做task傳遞的 moveChannel: make(chan baseEntry), RemoveChannel: make(chan interface{}), drainChannel: make(chan func(key, value interface{})), stopChannel: make(chan lang.PlaceholderType), } // 把 slot 中存儲的 list 全部準(zhǔn)備好 tw.initSlots() // 開啟異步協(xié)程,使用 channel 來做task通信和傳遞 go tw.run() return tw, nil}
以上比較直觀展示 timingWheel 的 “時間輪”,后面會圍繞這張圖解釋其中推進的細節(jié)。
go tw.run() 開一個協(xié)程做時間推動:
func (tw *TimingWheel) run() { for { select { // 定時器做時間推動 -> scanAndRunTasks() case <-tw.ticker.Chan(): tw.onTick() // add task 會往 setChannel 輸入task case task := <-tw.setChannel: tw.setTask(&task) ... } }}
可以看出,在初始化的時候就開始了 timer 執(zhí)行,并以internal時間段轉(zhuǎn)動,然后底層不停的獲取來自 slot 中的 list 的task,交給 execute 執(zhí)行。
Task Operation緊接著就是設(shè)置 cache key :
func (c *Cache) Set(key string, value interface{}) { c.lock.Lock() _, ok := c.data[key] c.data[key] = value c.lruCache.add(key) c.lock.Unlock() expiry := c.unstableExpiry.AroundDuration(c.expire) if ok { c.timingWheel.MoveTimer(key, expiry) } else { c.timingWheel.SetTimer(key, value, expiry) }}先看在 data map 中有沒有存在這個key存在,則更新 expire -> MoveTimer()第一次設(shè)置key -> SetTimer()
所以對于 timingWheel 的使用上就清晰了,開發(fā)者根據(jù)需求可以 add 或是 update。
同時我們跟源碼進去會發(fā)現(xiàn):SetTimer() MoveTimer() 都是將task輸送到channel,由 run() 中開啟的協(xié)程不斷取出 channel 的task操作。
SetTimer() -> setTask():
not exist task:getPostion -> pushBack to list -> setPositionexist task:get from timers -> moveTask()MoveTimer() -> moveTask()
由上面的調(diào)用鏈,有一個都會調(diào)用的函數(shù):moveTask()
func (tw *TimingWheel) moveTask(task baseEntry) { // timers: Map => 通過key獲取 [positionEntry「pos, task」] val, ok := tw.timers.Get(task.key) if !ok { return } timer := val.(*positionEntry) // {delay < interval} => 延遲時間比一個時間格間隔還小,沒有更小的刻度,說明任務(wù)應(yīng)該立即執(zhí)行 if task.delay < tw.interval { threading.GoSafe(func() { tw.execute(timer.item.key, timer.item.value) }) return } // 如果 > interval,則通過 延遲時間delay 計算其出時間輪中的 new pos, circle pos, circle := tw.getPositionAndCircle(task.delay) if pos >= timer.pos { timer.item.circle = circle // 記錄前后的移動offset。為了后面過程重新入隊 timer.item.diff = pos - timer.pos } else if circle > 0 { // 轉(zhuǎn)移到下一層,將 circle 轉(zhuǎn)換為 diff 一部分 circle-- timer.item.circle = circle // 因為是一個數(shù)組,要加上 numSlots [也就是相當(dāng)于要走到下一層] timer.item.diff = tw.numSlots + pos - timer.pos } else { // 如果 offset 提前了,此時 task 也還在第一層 // 標(biāo)記刪除老的 task,并重新入隊,等待被執(zhí)行 timer.item.removed = true newItem := &timingEntry{ baseEntry: task, value: timer.item.value, } tw.slots[pos].PushBack(newItem) tw.setTimerPosition(pos, newItem) }}
以上過程有以下幾種情況:
delay < internal:因為 < 單個時間精度,表示這個任務(wù)已經(jīng)過期,需要馬上執(zhí)行針對改變的 delay:new >= old:<newPos, newCircle, diff>newCircle > 0:計算diff,并將 circle 轉(zhuǎn)換為 下一層,故diff + numslots如果只是單純延遲時間縮短,則將老的task標(biāo)記刪除,重新加入list,等待下一輪loop被executeExecute之前在初始化中,run() 中定時器的不斷推進,推進的過程主要就是把 list中的 task 傳給執(zhí)行的 execute func。我們從定時器的執(zhí)行開始看:
// 定時器 「每隔 internal 會執(zhí)行一次」func (tw *TimingWheel) onTick() { // 每次執(zhí)行更新一下當(dāng)前執(zhí)行 tick 位置 tw.tickedPos = (tw.tickedPos + 1) % tw.numSlots // 獲取此時 tick位置 中的存儲task的雙向鏈表 l := tw.slots[tw.tickedPos] tw.scanAndRunTasks(l)}
緊接著是如何去執(zhí)行 execute:
func (tw *TimingWheel) scanAndRunTasks(l *list.List) { // 存儲目前需要執(zhí)行的task{key, value} [execute所需要的參數(shù),依次傳遞給execute執(zhí)行] var tasks []timingTask for e := l.Front(); e != nil; { task := e.Value.(*timingEntry) // 標(biāo)記刪除,在 scan 中做真正的刪除 「刪除map的data」 if task.removed { next := e.Next() l.Remove(e) tw.timers.Del(task.key) e = next continue } else if task.circle > 0 { // 當(dāng)前執(zhí)行點已經(jīng)過期,但是同時不在第一層,所以當(dāng)前層即然已經(jīng)完成了,就會降到下一層 // 但是并沒有修改 pos task.circle-- e = e.Next() continue } else if task.diff > 0 { // 因為之前已經(jīng)標(biāo)注了diff,需要再進入隊列 next := e.Next() l.Remove(e) pos := (tw.tickedPos + task.diff) % tw.numSlots tw.slots[pos].PushBack(task) tw.setTimerPosition(pos, task) task.diff = 0 e = next continue } // 以上的情況都是不能執(zhí)行的情況,能夠執(zhí)行的會被加入tasks中 tasks = append(tasks, timingTask{ key: task.key, value: task.value, }) next := e.Next() l.Remove(e) tw.timers.Del(task.key) e = next } // for range tasks,然后把每個 task->execute 執(zhí)行即可 tw.runTasks(tasks)}
具體的分支情況在注釋中說明了,在看的時候可以和前面的 moveTask() 結(jié)合起來,其中 circle 下降,diff 的計算是關(guān)聯(lián)兩個函數(shù)的重點。
至于 diff 計算就涉及到 pos, circle 的計算:
// interval: 4min, d: 60min, numSlots: 16, tickedPos = 15// step = 15, pos = 14, circle = 0func (tw *TimingWheel) getPositionAndCircle(d time.Duration) (pos int, circle int) { steps := int(d / tw.interval) pos = (tw.tickedPos + steps) % tw.numSlots circle = (steps - 1) / tw.numSlots return}
上面的過程可以簡化成下面:
steps = d / intervalpos = step % numSlots - 1circle = (step - 1) / numSlots總結(jié)
timingWheel 靠定時器推動,時間前進的同時會取出當(dāng)前時間格中 list「雙向鏈表」的task,傳遞到 execute 中執(zhí)行。因為是是靠 internal 固定時間刻度推進,可能就會出現(xiàn):一個 60s 的task,internal = 1s,這樣就會空跑59次loop。
而在擴展時間上,采取 circle 分層,這樣就可以不斷復(fù)用原有的 numSlots ,因為定時器在不斷 loop,而執(zhí)行可以把上層的 slot 下降到下層,在不斷 loop 中就可以執(zhí)行到上層的task。這樣的設(shè)計可以在不創(chuàng)造額外的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),突破長時間的限制。
同時在 go-zero 中還有很多實用的組件工具,用好工具對于提升服務(wù)性能和開發(fā)效率都有很大的幫助,希望本篇文章能給大家?guī)硪恍┦斋@。
項目地址https://github.com/tal-tech/go-zero
好未來技術(shù)
以上就是關(guān)于pos機延遲到賬,zero 如何應(yīng)對海量定時的知識,后面我們會繼續(xù)為大家整理關(guān)于pos機延遲到賬的知識,希望能夠幫助到大家!
