Java實(shí)現(xiàn)訂單超時自動取消的7種方案

更新時間：2024年12月24日 09:25:13 作者：蘇三說技術(shù)

在電商、外賣、票務(wù)等系統(tǒng)中,訂單超時未支付自動取消是一個常見的需求,這個功能乍一看很簡單,甚至很多初學(xué)者會覺得："不就是加個定時器么？" 但真到了實(shí)際工作中,細(xì)節(jié)的復(fù)雜程度往往會超乎預(yù)期,本文給大家介紹了Java實(shí)現(xiàn)訂單超時自動取消的7種方案

前言

在電商、外賣、票務(wù)等系統(tǒng)中，訂單超時未支付自動取消是一個常見的需求。

這個功能乍一看很簡單，甚至很多初學(xué)者會覺得："不就是加個定時器么？" 但真到了實(shí)際工作中，細(xì)節(jié)的復(fù)雜程度往往會超乎預(yù)期。

這里我們從基礎(chǔ)到高級，逐步分析各種實(shí)現(xiàn)方案，最后分享一些在生產(chǎn)中常見的優(yōu)化技巧，希望對你會有所幫助。

1. 使用延時隊(duì)列（DelayQueue）

適用場景：訂單數(shù)量較少，系統(tǒng)并發(fā)量不高。

延時隊(duì)列是Java并發(fā)包（java.util.concurrent）中的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，專門用于處理延時任務(wù)。

訂單在創(chuàng)建時，將其放入延時隊(duì)列，并設(shè)置超時時間。

延時時間到了以后，隊(duì)列會觸發(fā)消費(fèi)邏輯，執(zhí)行取消操作。

示例代碼：

import java.util.concurrent.*;
 
public class OrderCancelService {
    private static final DelayQueue<OrderTask> delayQueue = new DelayQueue<>();
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 啟動消費(fèi)者線程
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                try {
                    OrderTask task = delayQueue.take(); // 獲取到期任務(wù)
                    System.out.println("取消訂單：" + task.getOrderId());
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        }).start();
 
        // 模擬訂單創(chuàng)建
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            delayQueue.put(new OrderTask(i, System.currentTimeMillis() + 5000)); // 5秒后取消
            System.out.println("訂單" + i + "已創(chuàng)建");
        }
    }
 
    static class OrderTask implements Delayed {
        private final long expireTime;
        private final int orderId;
 
        public OrderTask(int orderId, long expireTime) {
            this.orderId = orderId;
            this.expireTime = expireTime;
        }
 
        public int getOrderId() {
            return orderId;
        }
 
        @Override
        public long getDelay(TimeUnit unit) {
            return unit.convert(expireTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
 
        @Override
        public int compareTo(Delayed o) {
            return Long.compare(this.expireTime, ((OrderTask) o).expireTime);
        }
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)簡單，邏輯清晰。

缺點(diǎn)：

依賴內(nèi)存，系統(tǒng)重啟會丟失任務(wù)。
隨著訂單量增加，內(nèi)存占用會顯著上升。

2. 基于數(shù)據(jù)庫輪詢

適用場景：訂單數(shù)量較多，但系統(tǒng)對實(shí)時性要求不高。

輪詢是最容易想到的方案：定期掃描數(shù)據(jù)庫，將超時的訂單狀態(tài)更新為“已取消”。

示例代碼：

public void cancelExpiredOrders() {
    String sql = "UPDATE orders SET status = 'CANCELLED' WHERE status = 'PENDING' AND create_time < ?";
    try (Connection conn = dataSource.getConnection();
         PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
        ps.setTimestamp(1, new Timestamp(System.currentTimeMillis() - 30 * 60 * 1000)); // 30分鐘未支付取消
        int affectedRows = ps.executeUpdate();
        System.out.println("取消訂單數(shù)量：" + affectedRows);
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：

數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)，不依賴內(nèi)存。
實(shí)現(xiàn)成本低，無需引入第三方組件。

缺點(diǎn)：

頻繁掃描數(shù)據(jù)庫，會帶來較大的性能開銷。
實(shí)時性較差（通常定時任務(wù)間隔為分鐘級別）。

優(yōu)化建議：

為相關(guān)字段加索引，避免全表掃描。
結(jié)合分表分庫策略，減少單表壓力。

3. 基于Redis隊(duì)列

適用場景：適合對實(shí)時性有要求的中小型項(xiàng)目。

Redis 的 List 或 Sorted Set 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常適合用作延時任務(wù)隊(duì)列。

我們可以把訂單的超時時間作為 Score，訂單 ID 作為 Value 存到 Redis 的 ZSet 中，定時去取出到期的訂單進(jìn)行取消。

例子：

public void addOrderToQueue(String orderId, long expireTime) {
    jedis.zadd("order_delay_queue", expireTime, orderId);
}
 
public void processExpiredOrders() {
    long now = System.currentTimeMillis();
    Set<String> expiredOrders = jedis.zrangeByScore("order_delay_queue", 0, now);
    for (String orderId : expiredOrders) {
        System.out.println("取消訂單：" + orderId);
        jedis.zrem("order_delay_queue", orderId); // 刪除已處理的訂單
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)時性高。
Redis 的性能優(yōu)秀，延遲小。

缺點(diǎn)：

Redis 容量有限，適合中小規(guī)模任務(wù)。
需要額外處理 Redis 宕機(jī)或數(shù)據(jù)丟失的問題。

4. Redis Key 過期回調(diào)

適用場景：對超時事件實(shí)時性要求高，并且希望依賴 Redis 本身的特性實(shí)現(xiàn)簡單的任務(wù)調(diào)度。

Redis 提供了 Key 的過期功能，結(jié)合 keyevent 事件通知機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)訂單的自動取消邏輯。

當(dāng)訂單設(shè)置超時時間后，Redis 會在 Key 過期時發(fā)送通知，我們只需要訂閱這個事件并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

例子：

設(shè)置訂單的過期時間：

public void setOrderWithExpiration(String orderId, long expireSeconds) {
    jedis.setex("order:" + orderId, expireSeconds, "PENDING");
}

訂閱 Redis 的過期事件：

public void subscribeToExpirationEvents() {
    Jedis jedis = new Jedis("localhost");
    jedis.psubscribe(new JedisPubSub() {
        @Override
        public void onPMessage(String pattern, String channel, String message) {
            if (channel.equals("__keyevent@0__:expired")) {
                System.out.println("接收到過期事件，取消訂單：" + message);
                // 執(zhí)行取消訂單的業(yè)務(wù)邏輯
            }
        }
    }, "__keyevent@0__:expired"); // 訂閱過期事件
}

優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)簡單，直接利用 Redis 的過期機(jī)制。
實(shí)時性高，過期事件觸發(fā)后立即響應(yīng)。

缺點(diǎn)：

依賴 Redis 的事件通知功能，需要開啟 notify-keyspace-events 配置。
如果 Redis 中大量使用過期 Key，可能導(dǎo)致性能問題。

注意事項(xiàng)：要使用 Key 過期事件，需要確保 Redis 配置文件中 notify-keyspace-events 的值包含 Ex。比如：

notify-keyspace-events Ex

5. 基于消息隊(duì)列（如RabbitMQ）

適用場景：高并發(fā)系統(tǒng)，實(shí)時性要求高。

訂單創(chuàng)建時，將訂單消息發(fā)送到延遲隊(duì)列（如RabbitMQ 的 x-delayed-message 插件）。

延遲時間到了以后，消息會重新投遞到消費(fèi)者，消費(fèi)者執(zhí)行取消操作。

示例代碼（以RabbitMQ為例）：

public void sendOrderToDelayQueue(String orderId, long delay) {
    Map<String, Object> args = new HashMap<>();
    args.put("x-delayed-type", "direct");
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    try (Connection connection = factory.newConnection();
         Channel channel = connection.createChannel()) {
        channel.exchangeDeclare("delayed_exchange", "x-delayed-message", true, false, args);
        channel.queueDeclare("delay_queue", true, false, false, null);
        channel.queueBind("delay_queue", "delayed_exchange", "order.cancel");
 
        AMQP.BasicProperties props = new AMQP.BasicProperties.Builder()
                .headers(Map.of("x-delay", delay)) // 延遲時間
                .build();
        channel.basicPublish("delayed_exchange", "order.cancel", props, orderId.getBytes());
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：

消息隊(duì)列支持分布式，高并發(fā)下表現(xiàn)優(yōu)秀。
數(shù)據(jù)可靠性高，不容易丟消息。

缺點(diǎn)：

引入消息隊(duì)列增加了系統(tǒng)復(fù)雜性。
需要處理隊(duì)列堆積的問題。

6. 使用定時任務(wù)框架

適用場景：訂單取消操作復(fù)雜，需要分布式支持。

定時任務(wù)框架，比如：Quartz、Elastic-Job，能夠高效地管理任務(wù)調(diào)度，適合處理批量任務(wù)。

比如 Quartz 可以通過配置 Cron 表達(dá)式，定時執(zhí)行訂單取消邏輯。

示例代碼：

@Scheduled(cron = "0 */5 * * * ?")
public void scanAndCancelOrders() {
    System.out.println("開始掃描并取消過期訂單");
    // 這里調(diào)用數(shù)據(jù)庫更新邏輯
}

優(yōu)點(diǎn)：

成熟的調(diào)度框架支持復(fù)雜任務(wù)調(diào)度。
靈活性高，支持分布式擴(kuò)展。

缺點(diǎn)：

對實(shí)時性支持有限。
框架本身較復(fù)雜。

7. 基于觸發(fā)式事件流處理

適用場景：需要處理實(shí)時性較高的訂單取消，同時結(jié)合復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯，例如根據(jù)用戶行為動態(tài)調(diào)整超時時間。

可以借助事件流處理框架（如 Apache Flink 或 Spark Streaming），實(shí)時地處理訂單狀態(tài)，并觸發(fā)超時事件。

每個訂單生成后，可以作為事件流的一部分，訂單未支付時通過流計(jì)算觸發(fā)超時取消邏輯。

示例代碼（以 Apache Flink 為例）：

DataStream<OrderEvent> orderStream = env.fromCollection(orderEvents);
 
orderStream
    .keyBy(OrderEvent::getOrderId)
    .process(new KeyedProcessFunction<String, OrderEvent, Void>() {
        @Override
        public void processElement(OrderEvent event, Context ctx, Collector<Void> out) throws Exception {
            // 注冊一個定時器
            ctx.timerService().registerProcessingTimeTimer(event.getTimestamp() + 30000); // 30秒超時
        }
 
        @Override
        public void onTimer(long timestamp, OnTimerContext ctx, Collector<Void> out) throws Exception {
            // 定時器觸發(fā)，執(zhí)行訂單取消邏輯
            System.out.println("訂單超時取消，訂單ID：" + ctx.getCurrentKey());
        }
    });

優(yōu)點(diǎn)：