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【JAVA架构师成长之路】【电商系统实战】第9集:订单超时关闭实战(Kafka延时队列 + 定时任务补偿)


30分钟课程:订单超时关闭实战(Kafka延时队列 + 定时任务补偿)


课程目标
  1. 理解订单超时关闭的业务场景与核心需求。
  2. 掌握基于 Kafka 延时队列与定时任务的关单方案设计。
  3. 实现高并发场景下的可靠关单逻辑(防重复、幂等性)。

课程内容与时间分配


0~5分钟:课程概述

业务场景与挑战

  • 超时关单:用户下单后未支付,需在指定时间(如30分钟)后自动关闭订单并释放库存。
  • 核心问题
    • 精准延迟:如何确保消息在指定时间后被消费?
    • 可靠性:避免消息丢失或重复消费导致订单状态错误。
    • 高性能:支撑每日百万级订单的关单需求。

技术选型

  • Kafka 延时队列:利用 Kafka 时间轮(Timer Wheel)实现近似延迟(需外部存储辅助)。
  • 定时任务补偿:兜底扫描未支付订单,防止 Kafka 消息丢失或延迟误差。

5~10分钟:技术难点与核心问题
  1. Kafka 原生不支持延时队列
    • 需结合业务逻辑实现消息延迟投递(如按时间分桶)。
  2. 消息重复消费
    • 网络抖动或消费者重启可能导致重复关单。
  3. 分布式系统时钟同步
    • 多节点定时任务需避免重复扫描(分布式锁)。
  4. 数据一致性
    • 关单需同时释放预扣库存、更新订单状态,需事务性保障。

10~25分钟:解决方案与代码实战

1. Kafka延时队列设计(10~15分钟)

方案设计

  • 消息分桶:按延迟时间分多个 Topic(如 delay_5m、delay_30m)。
  • 生产者逻辑:订单创建时发送消息到对应延迟 Topic。
  • 消费者逻辑:监听延迟 Topic,到期后触发关单。

生产者代码(发送延迟消息)

@Service  
public class OrderTimeoutProducer {  @Autowired  private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate;  // 发送延迟消息(按分钟分桶)  public void sendDelayMessage(String orderId, long delayMinutes) {  String topic = "delay_" + delayMinutes + "m";  kafkaTemplate.send(topic, orderId);  }  
}  // 订单创建时调用(延迟30分钟)  
orderTimeoutProducer.sendDelayMessage(orderId, 30);  

消费者代码(处理关单)

@KafkaListener(topics = "delay_30m")  
public void handleDelayMessage(String orderId) {  Order order = orderService.getOrder(orderId);  if (order.getStatus() == OrderStatus.UNPAID) {  orderService.closeOrder(orderId); // 关单逻辑(释放库存、更新状态)  }  
}  

2. 定时任务补偿(15~25分钟)

方案设计

  • 兜底扫描:每小时扫描一次未支付且未关闭的订单(创建时间 > 30分钟)。
  • 分布式锁:防止多节点重复扫描(Redis 锁)。

定时任务代码

@Scheduled(cron = "0 0/60 * * * ?") // 每小时执行一次  
public void scanUnpaidOrders() {  String lockKey = "lock:scan_unpaid_orders";  // 获取分布式锁(Redis 实现)  if (redisLock.tryLock(lockKey, 60)) {  try {  // 查询超过30分钟未支付的订单  List<Order> orders = orderMapper.selectUnpaidOrders(30);  for (Order order : orders) {  orderService.closeOrder(order.getOrderId());  }  } finally {  redisLock.unlock(lockKey);  }  }  
}  

关单幂等性处理

public void closeOrder(String orderId) {  // 使用数据库乐观锁确保幂等性  int rows = orderMapper.updateOrderStatus(  orderId,  OrderStatus.UNPAID,  OrderStatus.CLOSED  );  if (rows > 0) {  stockService.rollbackStock(orderId); // 释放库存  }  
}  

25~30分钟:练习与拓展

练习题目
  1. 动态延迟配置
    • 要求:支持不同商品类目设置不同的关单时间(如虚拟商品5分钟,实物商品30分钟)。
  2. 消息丢失补偿
    • 场景:Kafka 消息丢失导致未触发关单。
    • 任务:优化定时任务扫描逻辑,优先处理 Kafka 未覆盖的订单。
推荐拓展方向
  1. 精准延时队列
    • 结合 RocketMQ 的延迟消息(支持18个固定延迟级别)。
  2. 分库分表优化
    • 按订单创建时间分表,提升定时任务扫描效率。
  3. 重试队列设计
    • 关单失败时,将订单ID投递到重试队列,最多重试3次。

课程总结

  • 延时队列核心逻辑:Kafka 分桶 + 定时任务兜底,平衡性能与可靠性。
  • 关键设计
    1. 幂等性:通过数据库乐观锁防止重复关单。
    2. 分布式锁:避免定时任务多节点重复执行。
    3. 事务性:关单与库存释放需原子化(可结合本地事务表)。
  • 适用场景:高并发、允许短暂误差的延迟任务(如订单关单、优惠券过期)。

课后资源

  • Kafka 延时队列参考:Kafka Delayed Message Design
  • 完整代码示例:GitHub - 电商关单系统Demo

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