1 时间轮

如图就是一个简单的时间轮：

图中大圆的圆心位置表示的是当前的时间，随着时间推移, 圆心处的时间也会不断跳动。

下面我们对着这个图，来说说Kafka的时间轮TimingWheel。

Kafka时间轮的底层就是一个环形数组，而数组中每个元素都存放一个双向链表TimerTaskList，链表中封装了很多延时任务。

Kafka中一个时间轮TimingWheel是由20个时间格组成，wheelSize = 20；每格的时间跨度是1ms，tickMs = 1ms。参照Kafka，上图中也用了20个灰边小圆表示时间格，为了动画演示可以看得清楚，我们这里每个小圆的时间跨度是1s。

所以现在整个时间轮的时间跨度就是 tickMs * wheelSize ，也就是 20s。从0s到19s，我们都分别有一个灰边小圆来承载。

Kafka的时间轮还有一个表盘指针 currentTime，表示时间轮当前所处的时间。也就是图中用黑色粗线表示的圆，随着时间推移, 这个指针也会不断前进;

讲清楚这些设定后，我们就开始添加定时任务吧。

初始的时候, 时间轮的指针定格在0。此时添加一个超时时间为2s的任务, 那么这个任务将会插入到第二个时间格中。

当时间轮的指针到达第二个时间格时, 会处理该时间格上对应的任务。在动画上就是让红色的小圆消失!

如果这个时候又插入一个延时时间为8s的任务进来, 这个任务的过期时间就是在当前时间2s的基础上加8s, 也就是10s, 那么这个任务将会插入到过期时间为10s的时间格中。

为了解答上面的问题，我们先来点魔法， 让时间轮上的时间都动起来！

其实呢，当指针定格在2s的位置时, 时间格0s, 1s和2s就已经是过期的时间格。

也就是说指针可以用来划分过期的时间格[0,2]和未来的时间格 [3,19]。而过期的时间格可以继续复用。比如过期的时间格0s就变成了20s, 存放过期时间为20s的任务。

3 时间轮升级

添加定时任务

回到一开始的问题，在当前时间是2s的时候, 插入一个延时时间为22s的任务，该任务过期时间为24s。

当第一层时间轮容纳不下时，进入第二层时间轮，并插入到过期时间为[20,39]的时间格中。

我们再来个例子，如果在当前时间是2s的时候, 插入一个延时时间为350s的任务, 这个任务的过期时间就是在2s的基础上加350s，也就是352s。