怎樣用Java實現自動取消未支付訂單的功能？

定時輪詢

資料庫定時輪詢方式，實作想法比較簡單。啟動定時任務，每隔一定時間掃描訂單表，查詢到逾時訂單就取消。

優點：實作簡單。

缺點：輪詢時間間隔不好確定，佔用伺服器資源，影響資料庫效能。

惰性取消

當查詢訂單資訊時，先判斷該訂單是否逾時，如果逾時就先取消。

優點：實作簡單。

缺點：影響查詢以外的業務（如：統計、庫存），影響查詢效率。

JDK延遲佇列

JDK延時佇列DelayQueue是一個無界阻塞佇列，該佇列只有在延遲期滿的時候才能從中取得元素。

簡單實作程式碼demo如下，實際生產過程中會有專門的執行緒負責訊息的入隊與消費。

import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
/**
 * @author 向振华
 * @date 2022/08/16 15:55
 */
public class OrderDelayed implements Delayed {
 
    /**
     * 延迟时间
     */
    private final Long time;
    /**
     * 订单编号
     */
    public String orderNo;
 
    public OrderDelayed(String orderNo, long time, TimeUnit unit) {
        this.orderNo = orderNo;
        this.time = System.currentTimeMillis() + (time > 0 ? unit.toMillis(time) : 0);
    }
 
    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        return time - System.currentTimeMillis();
    }
 
    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        OrderDelayed orderDelayed = (OrderDelayed) o;
        long diff = this.time - orderDelayed.time;
        if (diff <= 0) {
            return -1;
        } else {
            return 1;
        }
    }
}

import java.util.concurrent.DelayQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
/**
 * @author 向振华
 * @date 2022/08/16 16:02
 */
public class Test {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        DelayQueue<OrderDelayed> delayQueue = new DelayQueue<>();
 
        delayQueue.put(new OrderDelayed("220101001", 8, TimeUnit.SECONDS));
        delayQueue.put(new OrderDelayed("220101002", 4, TimeUnit.SECONDS));
 
        System.out.println("订单延迟队列开始执行");
 
        while (true) {
            // 取队列头部元素是否过期
            OrderDelayed task = delayQueue.poll();
            if (task != null) {
                // 取消订单业务逻辑
                System.out.println("订单 ---> " + task.orderNo + " 已过期准备取消");
            }
        }
    }
}

優點：效率高，任務觸發時間延遲低。

缺點：異常恢復困難，叢集擴展麻煩，記憶體佔用。

時間輪

時間輪演算法類似時鐘，會以某個方向按固定頻率輪動。可以用Netty的HashedWheelTimer來實現時間輪方法。

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.78.Final</version>
</dependency>

import io.netty.util.HashedWheelTimer;
import io.netty.util.Timeout;
import io.netty.util.Timer;
import io.netty.util.TimerTask;
 
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
/**
 * @author 向振华
 * @date 2022/08/16 16:02
 */
public class Test {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        // 初始化时间轮
        Timer timer = new HashedWheelTimer();
 
        // 定时任务
        TimerTask task1 = new TimerTask() {
            public void run(Timeout timeout) throws Exception {
                // 取消订单业务逻辑
                System.out.println("订单1已过期准备取消");
            }
        };
        // 注册此定时任务（延迟时间为5秒，也就是说5秒后订单过期）
        timer.newTimeout(task1, 5, TimeUnit.SECONDS);
 
        // 定时任务
        TimerTask task2 = new TimerTask() {
            public void run(Timeout timeout) throws Exception {
                // 取消订单业务逻辑
                System.out.println("订单2已过期准备取消");
            }
        };
        // 注册此定时任务（延迟时间为3秒，也就是说3秒后订单过期）
        timer.newTimeout(task2, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

優點：效率高，任務觸發時間延遲更低。

缺點：異常恢復困難，叢集擴展麻煩，記憶體佔用。

Redis過期回呼

Redis的key過期回呼事件，也能達到延遲佇列的效果。

在redis.conf加入一條設定：

notify-keyspace-events Ex

監聽設定

@Configuration
public class RedisListenerConfig {
 
    @Bean
    RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
        container.setConnectionFactory(connectionFactory);
        return container;
    }
}

Redis過期回呼監聽方法

@Component
public class RedisKeyExpirationListener extends KeyExpirationEventMessageListener {
 
    public RedisKeyExpirationListener(RedisMessageListenerContainer listenerContainer) {
        super(listenerContainer);
    }
 
    @Override
    public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
        // 过期key，可以设置成订单号
        String expiredKey = message.toString();
        // 取消订单业务逻辑
        System.out.println("订单 ---> " + expiredKey + " 已过期准备取消");
    }
}

優點：資料不易遺失，叢集擴充方便。

缺點：需要額外維護redis。

Redis有序集合

Redis的資料結構Zset，同樣可以實現延遲佇列的效果，主要利用它的score屬性，redis透過score來為集合中的成員進行從小到大的排序。透過zadd指令為佇列delayqueue 中加入元素，並設定score值表示元素過期的時間。

消費端輪詢佇列delayqueue， 將元素排序後取最小時間與目前時間比對，如小於目前時間代表已過期移除key。

public void pollOrderQueue() {
 
    while (true) {
        Set<Tuple> set = jedis.zrangeWithScores(delayqueue, 0, 0);
 
        String value = ((Tuple) set.toArray()[0]).getElement();
        int score = (int) ((Tuple) set.toArray()[0]).getScore();
 
        int nowSecond = System.currentTimeMillis() / 1000);
        if (nowSecond >= score) {
            jedis.zrem(delayqueue, value);
            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " removed key:" + value);
        }
 
        if (jedis.zcard(delayqueue) <= 0) {
            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " zset empty ");
            return;
        }
        Thread.sleep(1000);
    }
}

優點：資料不易遺失，叢集擴充方便。

缺點：可能重複消費同一key。

任務調度

使用任務調度中間件xxl-job、ScheduleX、Elastic-Job等來實現，設定一個調度時間cron，到達訂單過期的調度時間時，觸發任務執行取消訂單業務邏輯。

例如使用xxl-job實現，訂單建立時提交一個過期任務到xxl-job伺服器，下面時執行器方法：

import com.xxl.job.core.handler.annotation.XxlJob;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
/**
 * @author 向振华
 * @date 2022/08/16 15:55
 */
@Component
public class JobHandler {
 
    @XxlJob("payExpireJobHandler")
    public void payExpireJobHandler(String executorParam) {
        // 取消订单业务逻辑
        System.out.println("订单 ---> " + executorParam + " 已过期准备取消");
    }
}

優點：時效性強，支援分散式。

缺點：實現複雜，維護成本高。

訊息佇列

使用RocketMQ、RabbitMQ、Kafka的延時訊息，訊息在傳送到訊息佇列服務端後並不會立刻投遞，而是根據訊息中的屬性延遲固定時間後才投遞給消費者。

RocketMQ發送延時訊息的範例程式碼如下：

import com.aliyun.openservices.ons.api.Message;
import com.aliyun.openservices.ons.api.ONSFactory;
import com.aliyun.openservices.ons.api.Producer;
import com.aliyun.openservices.ons.api.PropertyKeyConst;
import com.aliyun.openservices.ons.api.SendResult;
import java.util.Properties;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Properties properties = new Properties();
        // AccessKey ID阿里云身份验证，在阿里云RAM控制台创建。
        properties.put(PropertyKeyConst.AccessKey, "XXX");
        // AccessKey Secret阿里云身份验证，在阿里云RAM控制台创建。
        properties.put(PropertyKeyConst.SecretKey, "XXX");
        // 设置TCP接入域名，进入消息队列RocketMQ版控制台实例详情页面的接入点区域查看。
        properties.put(PropertyKeyConst.NAMESRV_ADDR,
          "XXX");
 
        Producer producer = ONSFactory.createProducer(properties);
        // 在发送消息前，必须调用start方法来启动Producer，只需调用一次即可。
        producer.start();
        Message msg = new Message( 
                // 您在消息队列RocketMQ版控制台创建的Topic。
                "Topic",
                // Message Tag,可理解为Gmail中的标签，对消息进行再归类，方便Consumer指定过滤条件在消息队列RocketMQ版服务器过滤。
                "tag",
                // Message Body可以是任何二进制形式的数据，消息队列RocketMQ版不做任何干预，需要Producer与Consumer协商好一致的序列化和反序列化方式。
                "Hello MQ".getBytes());
        // 设置代表消息的业务关键属性，请尽可能全局唯一。
        // 以方便您在无法正常收到消息情况下，可通过控制台查询消息并补发。
        // 注意：不设置也不会影响消息正常收发。
        msg.setKey("ORDERID_100");
        try {
            // 延时消息，在指定延迟时间（当前时间之后）进行投递。最大可设置延迟40天投递，单位毫秒（ms）。
            // 以下示例表示消息在3秒后投递。
            long delayTime = System.currentTimeMillis() + 3000;
 
            // 设置消息需要被投递的时间。
            msg.setStartDeliverTime(delayTime);
 
            SendResult sendResult = producer.send(msg);
            // 同步发送消息，只要不抛异常就是成功。
            if (sendResult != null) {
            System.out.println(new Date() + " Send mq message success. Topic is:" + msg.getTopic() + " msgId is: " + sendResult.getMessageId());
            }
            } catch (Exception e) {
            // 消息发送失败，需要进行重试处理，可重新发送这条消息或持久化这条数据进行补偿处理。
            System.out.println(new Date() + " Send mq message failed. Topic is:" + msg.getTopic());
            e.printStackTrace();
        }
        // 在应用退出前，销毁Producer对象。
        // 注意：如果不销毁也没有问题。
        producer.shutdown();
    }
}

RocketMQ延時訊息的訂閱與普通訊息訂閱一致。

優點：高效，好擴展，支援分散式。

缺點：實現複雜，維護成本高。

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