.Net之时间轮算法(终极版)定时任务
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了.Net之时间轮算法(终极版)定时任务相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
TimeWheelDemo
一个基于时间轮原理的定时任务
对时间轮的理解
其实我是有一篇文章(.Net 之时间轮算法(终极版)[1])针对时间轮的理论理解的，但是，我想，为啥我看完时间轮原理后，会采用这样的方式去实现。
可能只是一些小技巧不上大雅之堂吧，大佬看看就行了。
当然如果大佬有别的看法，也请不吝赐教，互相交流，一起进步。
项目是基于时间轮理解上的一个任务调度轻型框架
作用么，造个小轮子，顺便，对任务调度的实现多一些深度的思考和了解。
这个框架实现了啥子
实现了对方法的定时 循环执行。大概样子是下面这样的
TimeWheel timeWheel = new TimeWheel();
timeWheel.AddTask(new Job("定时1", () => Console.WriteLine($"定时每1秒 DateTime.Now"); , new TimeTask(TimeSpan.FromSeconds(1))));
timeWheel.AddTask(new Job("定时2", () => Console.WriteLine($"定时2每10执行 DateTime.Now"); , new TimeTask(TimeSpan.FromSeconds(10))));
timeWheel.AddTask(new Job("CRON", () => Console.WriteLine($"CRON 每5秒 DateTime.Now"); , new CronTask("*/5 * * * * *")));
timeWheel.AddTask(new Job("死信", () => Console.WriteLine($"死信执行 DateTime.Now"); , new DelayTask(TimeSpan.FromSeconds(20))));
timeWheel.AddTask(new Job("死信1", () => Console.WriteLine($"死信1执行 DateTime.Now"); , new DelayTask(TimeSpan.FromSeconds(10))));
timeWheel.Run();能实现，定时任务，死信任务，能支持CRON表达式
定时任务如下 （TimeTask）
timeWheel.AddTask(new Job("定时1", () => Console.WriteLine($"定时每1秒 DateTime.Now"); , new TimeTask(TimeSpan.FromSeconds(1))));
timeWheel.AddTask(new Job("定时2", () => Console.WriteLine($"定时2每10执行 DateTime.Now"); , new TimeTask(TimeSpan.FromSeconds(10))));通过 TimeTask进行实现的
CRON定时任务 （CronTask）
主要是基于 NCrontab 库，实现对CRON表达式的解析。省的自己从头解析了
timeWheel.AddTask(new Job("CRON", () => Console.WriteLine($"CRON 每5秒 DateTime.Now"); , new CronTask("*/5 * * * * *")));这样就能实现对特定任务的执行
死信任务，延迟任务 （DelayTask）
很多死信都是基于消息队列的，但是应该也有一些实际应用中的应用场景吧。看具体了。
timeWheel.AddTask(new Job("死信", () => Console.WriteLine($"死信执行 DateTime.Now"); , new DelayTask(TimeSpan.FromSeconds(20))));
timeWheel.AddTask(new Job("死信1", () => Console.WriteLine($"死信1执行 DateTime.Now"); , new DelayTask(TimeSpan.FromSeconds(10))));实现
能按照指定ID名，来实现对任务的移除
比如下边的，就能直接移除死信的任务。可以别的定时器执行了任务，然后，对此任务进行清除。
timeWheel.RemoveTask("死信");基本上，只要没有被执行的任务，都会被取消执行的。
效果图
代码详解
先看看main函数的示例
static void Main(string[] args)
TimeWheel timeWheel = new TimeWheel();
timeWheel.AddTask(new Job("定时1", () => Console.WriteLine($"定时每1秒 DateTime.Now"); , new TimeTask(TimeSpan.FromSeconds(1))));
timeWheel.AddTask(new Job("定时2", () => Console.WriteLine($"定时2每10执行 DateTime.Now"); , new TimeTask(TimeSpan.FromSeconds(10))));
timeWheel.AddTask(new Job("CRON", () => Console.WriteLine($"CRON 每5秒 DateTime.Now"); , new CronTask("*/5 * * * * *")));
timeWheel.AddTask(new Job("死信", () => Console.WriteLine($"死信执行 DateTime.Now"); , new DelayTask(TimeSpan.FromSeconds(20))));
timeWheel.AddTask(new Job("死信1", () => Console.WriteLine($"死信1执行 DateTime.Now"); , new DelayTask(TimeSpan.FromSeconds(10))));
timeWheel.Run();
Task.Run(() =>
Thread.Sleep(10 * 1000);
timeWheel.RemoveTask("死信");
Console.WriteLine("移除死信");
Thread.Sleep(10 * 1000);
timeWheel.RemoveTask("CRON");
Console.WriteLine("移除任务CRON");
);
Console.WriteLine("开始运行时间轮!");
Console.ReadLine();
时间调度
/// <summary>
/// 时间调度方式
/// </summary>
public interface IScheduledTask
/// <summary>
/// 获取下一个时间
/// </summary>
/// <returns></returns>
public DateTime? GetNextTime();
核心的时间轮
/// <summary>
/// 时间轮算法(终极)实现
/// 大部分都是支持秒级，所以，按照秒级进行实现
/// 任务体得有它自己的任务唯一的ID
/// </summary>
public class TimeWheel
/// <summary>
/// 时间调度列表
/// </summary>
private ConcurrentDictionary<long, HashSet<string>> TimeTasks get; set; = new();
/// <summary>
/// 任务列表
/// </summary>
private ConcurrentDictionary<string, IJob> ScheduledTasks get; set; = new();
/// <summary>
/// 是否运行中
/// </summary>
private bool isRuning = false;
/// <summary>
/// 运行核心
/// </summary>
public void Run()
isRuning = true;
Task.Run(() =>
while (isRuning)
var timeStamp = GenerateTimestamp(DateTime.Now);
Task.Run(() => Trigger(timeStamp); );
var offset = 500 - DateTime.Now.Millisecond;
SpinWait.SpinUntil(() => false, 1000 + offset);
);
public void Stop()
isRuning = false;
/// <summary>
/// 定时触发器
/// </summary>
/// <param name="timeStamp"></param>
private void Trigger(long timeStamp)
var oldTimeStamp = timeStamp - 1;
var list = TimeTasks.Keys.Where(t => t <= oldTimeStamp).ToList();
foreach (var item in list)
TimeTasks.TryRemove(item, out var _);
TimeTasks.TryGetValue(timeStamp, out var result);
if (result?.Any() == true)
var Now = DateTime.Now;
foreach (var id in result)
//找到指定的任务
if (ScheduledTasks.TryGetValue(id, out IJob job))
Task.Run(() => job.Execute(); );
var NewTime = job.GetNextTime();
if (NewTime.HasValue && NewTime >= Now)
AddTask(NewTime.Value, id);
/// <summary>
/// 添加任务
/// </summary>
/// <param name="dateTime"></param>
/// <param name="scheduledTask"></param>
private void AddTask(DateTime dateTime, string ID)
var timeStamp = GenerateTimestamp(dateTime);
TimeTasks.AddOrUpdate(timeStamp, new HashSet<string>() ID , (k, v) =>
v.Add(ID);
return v;
);
/// <summary>
/// 增加一个任务
/// </summary>
public void AddTask(IJob job)
if (ScheduledTasks.ContainsKey(job.ID))
throw new ArgumentException($"nameof(job) 参数 nameof(job.ID)重复!");
else
ScheduledTasks.TryAdd(job.ID, job);
var time = DateTime.Now;
var NewTime = job.GetNextTime();
if (NewTime.HasValue && NewTime >= time)
Console.WriteLine($"新增任务：job.ID");
AddTask(NewTime.Value, job.ID);
/// <summary>
/// 移除某个任务的Task
/// </summary>
/// <param name="ID"></param>
public void RemoveTask(string ID)
var ids = ScheduledTasks.Values.Where(t => t.ID == ID)?.Select(t => t.ID).ToList();
if (ids?.Any() == true)
foreach (var id in ids)
if (ScheduledTasks.TryGetValue(id, out var job))
job.Cancel();
ScheduledTasks.TryRemove(id, out _);
/// <summary>
/// 获取时间戳
/// </summary>
private long GenerateTimestamp(DateTime dateTime)
return new DateTimeOffset(dateTime.ToUniversalTime()).ToUnixTimeSeconds();
任务体 (IJob)
/// <summary>
/// 任务体
/// </summary>
public interface IJob
/// <summary>
/// 任务ID,唯一
/// </summary>
/// <returns></returns>
public string ID get;
/// <summary>
/// 脚本
/// </summary>
/// <returns></returns>
public void Execute();
/// <summary>
/// 取消执行
/// </summary>
public void Cancel();
/// <summary>
/// 获取任务执行时间
/// </summary>
/// <returns></returns>
public DateTime? GetNextTime();
框架特点是啥
只有一个字，轻。用的舒服点。有问题大家一起沟通
框架地址
https://github.com/kesshei/TimeWheelDemo
引用链接
[1] .Net 之时间轮算法(终极版): #https://blog.csdn.net/i2blue/article/details/123608471
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