关于python:基于Python实现环形队列高效定时器

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import time
import redis
import multiprocessing


class Base:

    """redis 配置"""
    redis_conf = {}

    """环形队列应用 redis 进行存储"""
    _ri = None

    """定时器轮盘大小"""
    slot_num = 15

    """存储环形队列应用的 redis 缓存 key"""
    cache_key = 'wheel:slot_'

    def __init__(self, **kwargs):
        for k in kwargs:
            if hasattr(self, k):
                setattr(self, k, kwargs[k])

        self._ri = redis.Redis(**self.redis_conf)


class Timer(Base):
    """以后 slot 的下标"""
    _current = 0

    """事件处理"""
    event_handler = None

    def worker(self):
        """
        # TODO 测试每个卡槽有 1W 事件 ID 的解决效率
        独立过程，散发事件 id 给事件处理器
        :return:
        """
        key = self.cache_key + str(self._current)

        # 获取以后卡槽中须要触发的事件 ID
        event_ids = self._ri.zrangebyscore(key, 0, 0)

        # 删除以后卡槽中须要触发的事件 ID
        self._ri.zremrangebyscore(key, 0, 0)

        # 把以后卡槽剩下的事件 ID 全副遍历进去，缩小一次残余循环次数
        surplus_event_ids = self._ri.zrange(key, 0, -1)

        for mid in surplus_event_ids:
            self._ri.zincrby(key, mid, -1)

        # 把事件 ID 转交给 handler 解决
        for mid in event_ids:
            self.event_handler(eid=mid)

        exit(0)

    def run(self):
        """
        启动过程
        :return:
        """
        while True:
            p = multiprocessing.Process(target=self.worker)
            p.start()

            time.sleep(1)

            self._current = int(time.time()) % self.slot_num


class TimerEvent(Base):

    def add(self, event_id, emit_time):
        """
        增加事件 ID 到定时器
        :param event_id: 事件 ID
        :param emit_time: 触发工夫
        :return:
        """
        current_time = int(time.time())
        diff = emit_time - current_time

        if diff > 0:
            # 计算循环次数
            cycle = int(diff / self.slot_num)
            # 计算要存入的 slot 的索引
            index = (diff % self.slot_num + current_time % self.slot_num) % self.slot_num

            res = self._ri.zadd(self.cache_key + str(index), str(event_id), cycle)
            return True if res else False

        return False

    # TODO 批量增加同一时间, 不同事件 ID

    # TODO 批量增加不同工夫, 不同事件 ID

redis 汇合【slot】

以 redis 多个有法则的键名的有序汇合组成环形数组

key_1
key_2
....
key_n

有序汇合

命令

ZADD key score member

 有序汇合中蕴含两局部，一个是 score, 一个是 member

score 作为残余循环次数  
meber 作为事件 ID

python 多过程

计算以后工夫应该解决的卡槽
以后 slot 索引 =（以后工夫 % 卡槽总数 + 以后工夫戳 % 卡槽总数）% 卡槽总数

“%” 为取余数操作

创立独立子过程解决
以后子过程须要疾速读取的残余循环次数为 0 事件 ID

删除以后 slot 已取出的事件 ID

开始把事件 ID 顺次转交给事件 handler 解决

启动定时器

import Timer
import time


def event_handler(eid):
    print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time())), eid)


t = Timer(redis_conf={
    'host': '127.0.0.1',
    'port': 6379,
    'password': '123456',
    'db': 0
}, event_handler=event_handler)

times = int(time.time())

print('Current Time is' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(times)))

t.run()

增加须要延时触发事件 ID

import TimerEvent
import time


te = TimerEvent(redis_conf={
    'host': '127.0.0.1',
    'port': 6379,
    'password': '123456',
    'db': 0
})

times = int(time.time())

print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(times)))

after_seconds_alert = 20

for x in range(100):
    te.add(x, times + after_seconds_alert + x)

print('Firs Emit will happened at' + time.strftime(
    'Start:%Y-%m-%d %H:%M:%S',
    time.localtime(times + after_seconds_alert))
)