Vioao's Blog

场景

延时任务的需求是非常常见的，在我们的开发生涯中，我相信大部分研发人员是会有接触到这一块的。其中，我们在现实生活中比较常接触到的场景有

• 下单后未付款通知
• 订单延迟生成短信通知
• 红包未领取退款通知
• 用户行程将近通知
• 微信公众号的文章延时发布推送等

常规模块

• 存储
  主要负责存储任务的相关信息，比如任务执行所需要的相关信息，执行时间，重试次数等

• 调度
  负责时间的调度，判断任务是否到达可执行

• 执行
  负责任务的实际执行

在非分布式的情况下，通常这三者是出现在同一个应用内部的；但如果是在分布式系统架构中，那么存储、执行和调度通常是分开的，并且一个任务还可能分割成多个 子任务分别在不同的服务上运行。分布式情况下，每一个模块可选的方案都不少，多样且复杂；但是最终都需要单体内实现的支持，我们这里就只讨论单体模式下的延 时任务方案。

前言

作为一个后端程序员，面试过程中难免会被问到缓存的一些问题，而目前来说，Redis 就是使用的最为广泛的一个缓存中间件了。下面我们就以 Redis 为例，说一说面试过程中会经常会被问到的一些面试题。并试着了解面试官所想，抓住重点，奋力一击，让面试不再烦恼。

Redis 简介

首先，简单回顾下 Redis 的简介，并提供一个思路范式。

Redis 是一个开源（BSD许可），内存存储的数据结构服务器，可用作数据库，高速缓存和消息队列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合，位图，HyperLogLogs 等数据类型。内置复制、Lua 脚本、LRU 收回、事务，以及不同级别磁盘持久化功能，同时通过 Redis Sentinel 提供高可用，通过 Redis Cluster 提供自动分区。根据月度排行网站 DB-Engines 的数据，Redis 是最流行的键值对存储数据库。

上面是对 Redis 的一个基本介绍，但是在学习一门新技术的时候，一般至少需要考虑三个基本问题 WWH：

1. WHAT：是什么，该技术是什么，有什么特性
2. WHY：为什么，为什么要使用该技术，该技术解决了什么问题
3. HOW：怎么做，如何使用该技术

如果需要再深入一点，那么就还有一个 HOW：该项技术是如何实现的，即需要明白该技术的实现原理。

所以，猿们在使用某项技术或者学习某项新技术的时候，不妨按照上面的四个问题来思考下。或者回顾复习的时候也可以按照该思路来准备，因为一般的面试题也都是和上面几个问题相关的。下面要讲到的面试题或多或少都会和上面的四个问题挂钩。Let’s begin.

本次本章从线程的基础讲到线程的相关实现类，每个章节算是一小块知识点，在每个知识点中，穿插地讲对应的知识原理，以及对应的常见面试题及其解答。多数面试题是前后环环相扣的。

什么是线程

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

同一进程中的多条线程将共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈（Call Stack），自己的寄存器环境（Register Context），自己的线程本地存储（Thread-local Storage）。

一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。在多核或多 CPU，或支持 Hyper-threading 的 CPU 上使用多线程程序设计的好处是显而易见的，即提高了程序的执行吞吐率。在单 CPU 单核的计算机上，使用多线程技术，也可以把进程中负责 I/O 处理、人机交互而常被阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行，编写专门的 workhorse 线程执行密集计算，从而提高了程序的执行效率。

可能的问题，分别对应上面三段内容：

1. 什么是线程
2. 哪些数据存储是线程私有的
3. 为什么要使用多线程，即使用多线程的好处

写代码久了，一直在用别人提供的第三方包依赖，有时是不是也会想着有一天别人能够使用自己的开源出去的项目。让我们从最简单的开始，提取一个小项目，将其开源并发布到中央仓库让大伙可以直接通过配置 Maven 依赖来使用。

寻找项目方案

我相信应该是有不少人都有过开源并发布自己项目的想法的，但是其中最大的一个问题可能就是不知道该写点什么了、不知道有什么东西可以开源出去让别人使用的。没有关系，这边带你慢慢来提取出一个可行的项目方案。

开源项目的种类多种多样，来源更是不用多说，我们这里不整这些这么广泛复杂的项目，我们就是想体验下将自己的项目构建发布到 Maven 中央仓库的快感。那么其实有一个特别容易的项目可以立马自己就着手设计的：实现 API。

最近工作中又有可能需要写 Node.js 应用了，距离上次写 Node.js 应用也有好些年了，所以就开始 重新熟悉下 Node.js 了。刚好最近又在学 Go，其最大的特点就是简单、轻量级的并发模型。非常容易 用它编写一个能够充分利用硬件资源的高性能应用。于是不免想起以前学习 Node.js 时会遇到的问题：如何 让 Node.js 充分利用多核 CPU 的资源。于是，让我发现了，Node.js 从 v10.5.0 开始引入 worker_threads 模块来解决该问题。并让我发现了这篇文章。

此文为译文，原文如下。

译自 Deep Dive into Worker Threads in Node.js

多年来，Node.js 一直都不是实现 CPU 密集型应用的最佳选择。其中最主要的原因就是 Node.js 仅仅 是 Javascript 而 JavaScript 是单线程的。作为该问题一个解决方法，Node.js 从 v10.5.0 开 始引入了实验性的 Worker Threads 概 念，并将其体现在 worker_threads 模块，该模块从 Node.js v12 LTS 开始作为一个稳定功能 模块提供出来。在这边文章中，我将会说明它们是如何工作的，怎样使用 worker threads 才能获取最好 的性能。假如你对 Node.js worker threads 还不了解的话，我建议你查看它们的 官方文档 。

注：文中引用的 Node.js 代码片段版本为 921493e 。