HashedWheelTimer原理介绍

最新推荐文章于 2025-01-12 09:37:00 发布

当头冷水

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分类专栏：学习心得

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dtlscsl/article/details/94185614

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本文介绍了Netty的HashedWheelTimer，它基于时间轮算法实现延迟任务。文章详细讲解了构造方法、成员变量，特别是内部类Worker、HashedWheelBucket和HashedWheelTimeout的工作原理。在源码解析部分，阐述了添加任务、Worker线程的运行逻辑，以及时间轮如何处理和执行过期任务。总结指出，HashedWheelTimer适合于调度定时任务，但可能因耗时任务影响时间精度。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、前言

之前一直研究延迟队列的时间方式，调研过挺多技术，Netty中提供的HashedWheelTimer时间轮算法的实现也是其中一种。
于是就研究了下内部实现的原理，研究的代码的版本如下：

<groupId>io.netty</groupId>
<artifactId>netty-parent</artifactId>
<version>5.0.0.Final-SNAPSHOT</version>

二、类介绍

1. 构造方法

public HashedWheelTimer(        
    ThreadFactory threadFactory,        
    long tickDuration, 
    TimeUnit unit, 
    int ticksPerWheel, 
    boolean leakDetection,        
    long maxPendingTimeouts){
    
    }

threadFactory：线程工厂，用于创建工作线程
tickDuration和unit：时间刻度的长度，多久tick一次
ticksPerWheel：时间轮的长度，一圈下来有多少格
leakDetection：默认为true，开启泄漏检测
maxPendingTimeouts：最大挂起Timeouts数量

2. 成员变量

2.1 内部类 Worker

worker工作线程主要负责任务调度触发，单线程运行。

2.2 内部类 HashedWheelBucket

时间轮上面的格子，内部持有HashedWheelTimeout组成的链表结构的头尾节点，多个格子组成的时间轮形成一圈又一圈的任务环

2.3 内部类 HashedWheelTimeout

往时间轮里面提交的任务会被封装成HashedWheelTimeout

3. 源码解析

3.1 添加任务:newTimeout方法

public Timeout newTimeout(TimerTask task, long delay, TimeUnit unit) {    
    requireNonNull(task, "taks");    
    requireNonNull(unit, "unit");    
    long pendingTimeoutsCount = pendingTimeouts.incrementAndGet();   
    if (maxPendingTimeouts > 0 && pendingTimeoutsCount > maxPendingTimeouts) {        
    pendingTimeouts.decrementAndGet();        
    throw new RejectedExecutionException("Number of pending timeouts 
    (" + pendingTimeoutsCount + ") is greater than or equal to 
    maximum allowed pending " + "timeouts (" + maxPendingTimeouts + ")");    
    }    
    start();    
    // Add the timeout to the timeout queue which will be processed on the next tick.    
    // During processing all the queued HashedWheelTimeouts will be added to the correct HashedWheelBucket.    
    long deadline = System.nanoTime() + unit.toNanos(delay) - startTime;    
    // Guard against overflow.    
    if (delay > 0 && deadline < 0) {        
        deadline = Long.MAX_VALUE;    
     }    
     HashedWheelTimeout timeout = new HashedWheelTimeout(this, task, deadline);