一个结合数据库的任务队列管理方案(iOS实现)

前言

在开发中如果碰到需要执行一些耗时比较长的任务，但是又要保证任务不能丢失，比如执行过程中由于某种原因app发生了crash，需要在下次app启动后的适当时机重新执行任务的情况，该如何解决？

解决方案

• 假设我们需要在后台执行的任务类型有上传图片的任务A，发送聊天消息的任务B，视频编辑处理的任务C，所有耗时比较久并且重要性很高，需要保证不能丢失的任务都可以抽象为一个TaskModel。这个TaskModel保留了任务执行需要的基本信息，以及用于队列管理的必要属性。方案的主要思路就是维护一个用于管理TaskModel的串行任务队列TaskQueueService（后面简称为TaskQueue），这个TaskQueue结合数据库对外提供管理TaskModel的各类方法，比如AddTask等，在一个任务需要被执行时，就会通过TaskQueue的add方法添加到队列中，并且同时将TaskModel持久化到数据库中，保证任务不会丢失。然后TaskQueue根据自己的某种规则从数据库中取出TaskModel，对任务进行调度执行。

类结构说明

• 我们抽象出任务的基类为TaskModel，需要执行的具体任务类型A、B、C为继承TaskModel的类TaskModelA、TaskModelB、TaskModelC，然后在各自的类中添加业务需要的基本信息，以及根据需要重写基类的方法。TaskModel结构如下类图所示：

  
  TaskModel.png

taskID为自增Id，当task被添加到队列，写入数据库中时会自动加1。
status表示任务执行的状态，是一个枚举值，枚举类型分为init、running、suspend、finish、fail、remove六种状态，在taskmodel刚被写入数据中时是init的状态，在taskModel执行失败后会将状态置为fail。
priority表示Task的优先级，默认值为low，在taskQueue中可以根据task的优先级对高优先级的任务优先调度执行。
customID用于对task做某种标记，方便从数据库查询。
className存储具体任务的类型如TaskModelA。
data内存储TaskModel归档后的data数据
runCount用于存储task执行的次数，可以用于控制重试次数

run()方法是子类继承TaskModel后必须实现的方法，里面写任务执行的逻辑
prepareForAddToQueue()方法是在run之前会执行的方法，如果重写了该方法，那么在taskQueue执行task之前会先调用prepare方法，返回为yes才会继续执行task的run方法，prepare方法可以用于对task的一些校验。
retryNextTime()方法通过调用taskQueue的retryTask方法将自身的status重置为init状态，那么在taskQueue执行接下来的任务时，就会重新执行到该task。
suspend()方法是将自身的status改为suspend挂起状态，那么taskQueue在执行接下来的task时，由于只会取status为init的task执行，就不会执行到suspend状态的task。当需要重新执行已挂起的task时，调用retry方法就可以重新将该task添加到执行队列中。

• TaskQueueService是我们维护的任务队列，它是一个单例对象。TaskQueueService的结构如下所示：

  
  TaskQueueService.png

taskSignal用于在task执行改变状态时对外发送信号，在对应的controller中可以通过taskSignal传出的task做一些ui或者业务逻辑。
runningTask表示当前队列正在执行的taskModel
suspendTasks保存了所有被挂起的taskModel

• runNextTask()方法为TaskQueue最核心的方法，该方法中用异步执行通过某种规则从数据库中取出的最合适的taskModel。

架构图

主要架构图.png

• 如上图所示，假设所有的task都为相同优先级，TaskQueue的runNextTask方法中取从数据库筛选出来status为init状态并且根据taskId排序，拿到最先进入的一个task去执行。在task执行完成后，又会触发runNextTask方法，从而继续从数据库读取下一个最合适的taskModel去执行任务。