前言

现实开发中有许多的延迟操作，比如定时清理过期数据等，在JDK中自带的Timer或者DelayQueue来实现延迟的功能，但很多开源的中间件中并没有使用Timer或者DelayQueue来实现而是使用基于时间轮算法来实现执行延迟任务功能，例如2.7.0以上的Dubbo基于时间轮实现了，失败定时重发，心跳检测等延迟操作。JDK的Timer和DelayQueue插入和删除操作的平均时间复杂度为O(nlog(n))并不能满足的高性能插入删除的要求，而而基于时间轮可以将插入和删除操作的时间复杂度都降为O(1) 。

实现

时间轮是参考钟表盘来实现，钟表盘上的表针会在固定时间后向前走一格，走完12格后又回到原来位置重复上面流程，时间轮也类似定义了几个格，在固定时间在这几个格上走动。盗图看下结构

java 写的时间轮转调度算法 时间轮java实现_延迟任务

如上图，时间轮有多个时间格组成，每个时间格里放置了任务队列，当走到某个时间格时会执行当前时间格里的任务。时间轮的每个时间格用slot表示，时间轮的时间格长度是固定的用wheelLength表示，每个时间格走动的间隔时间也是固定的用tickDuration表示，假设当前指向时间格的第一个位置，要执行一个延迟时间为deadline的任务，那么需要先找到对应的slot将任务加入才能顺利执行，其对应的计算公式：slot = (deadline / tickDuration)%wheelLength;走完一圈时间轮所需的时间为：loopDuration = tickDuration*wheelLength，如果任务的deadline > loopDuration，那么第一轮走到对应的slot是不能执行此任务，需要计算执行此任务需要经过轮数，计算格式为：remainingRounds = deadline / tickDuration / wheelLength;也就是说次任务需要再经过remainingRounds+1轮并走到对应的slot才能执行。

举个例子：

定义时间格长度wheelLength=12，每个时间格间隔时间tickDuration=1s，假设当前指向时间格的第一个位置，
如果执行一个需要20s后执行的延迟任务，根据公式slot=8，remainingRound=1，
也就是说时间轮走2圈，并且走到时间格位置为8的地方才能执行任务。