时间轮：高效定时任务管理核心。-优快云博客

时间轮（TimingWheel）的核心原理

时间轮是一种高效管理定时任务的算法，常用于大数据处理框架（如Kafka、Netty）中。其核心思想是通过环形数组模拟时钟，每个槽位对应一个时间间隔，任务根据到期时间分配到对应槽位。时间轮分为单层和多层结构，单层适用于短周期任务，多层可扩展至长周期场景。

时间轮的指针以固定频率推进（例如每秒一格），触发当前槽位的任务执行。若任务周期超过时间轮总跨度，则通过递归或层级化处理。这种设计将任务调度复杂度从O(n)降至O(1)，显著优于传统优先级队列。

时间轮的数据结构实现

以下是一个简化版单层时间轮的Java实现示例，包含核心逻辑：

public class TimingWheel {
    private final long tickDuration; // 每个槽位的时间跨度（毫秒）
    private final int wheelSize;     // 槽位数量
    private final long interval;     // 总时间跨度 = tickDuration * wheelSize
    private final AtomicLong currentTime; // 当前指针位置（毫秒）
    private final List<TimerTask>[] buckets; // 槽位数组

    // 初始化时间轮
    public TimingWheel(long tickDuration, int wheelSize) {
        this.tickDuration = tickDuration;
        this.wheelSize = wheelSize;
        this.interval = tickDuration * wheelSize;
        this.currentTime = new AtomicLong(System.currentTimeMillis());
        this.buckets = new List[wheelSize];
        for (int i = 0; i < wheelSize; i++) {
            buckets[i] = new CopyOnWriteArrayList<>();
        }
    }

    // 添加任务
    public void addTask(TimerTask task) {
        long expiration = task.getExpiration();
        if (expiration < currentTime.get() + tickDuration) {
            // 立即执行
            task.run();
        }