Spring Task 与 WebSocket 实战：苍穹外卖订单实时通知方案

Spring Task 与 WebSocket 实战：苍穹外卖订单实时通知方案

在苍穹外卖项目的开发中，订单的定时处理和实时通知是提升用户体验的关键环节。为了实现来单提醒、催单以及订单状态更新等功能，我们需要引入 Spring Task 进行定时调度，并利用 WebSocket 实现服务端主动推送。

Spring Task 入门与实践

什么是 Spring Task

Spring Task 是 Spring 框架内置的轻量级定时任务调度框架。相比 Quartz，它配置更简单，无需依赖第三方库，非常适合单体应用中的常规定时任务场景。

核心优势包括零侵入性（基于注解）、轻量级以及对 Spring 生态的无缝集成（支持依赖注入和事务管理）。

快速上手

1. 开启调度支持

在启动类或配置类上添加 @EnableScheduling 注解即可激活定时任务功能：

@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

2. 编写任务类

创建一个组件，使用 @Scheduled 注解标记需要定时执行的方法。支持三种调度模式：

• 固定延迟 (fixedDelay)：上次任务结束后等待指定时间再执行下一次。
• 固定频率 (fixedRate)：每隔指定时间执行一次，不等待上次任务完成。
• Cron 表达式 (cron)：灵活定义执行时间点。

@Component
public class ScheduledTasks {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ScheduledTasks.class);

    /**
     * 固定延迟：上次执行完成后间隔 5 秒执行
     */
    @Scheduled(fixedDelay = 5000)
    public void taskWithFixedDelay() {
        logger.info("FixedDelay Task - 当前时间：{}", System.currentTimeMillis());
    }

    /**
     * Cron 表达式：每分钟的第 10 秒执行
     */
    @Scheduled(cron = "10 * * * * ?")
    public void taskWithCron() {
        logger.info("Cron Task - 当前时间：{}", System.currentTimeMillis());
    }
}

Cron 表达式详解

Cron 表达式格式为：秒 分 时 日 月 周 [年]。

位置	字段	取值范围	特殊字符
1	秒	0-59	, - * /
2	分	0-59	, - * /
3	时	0-23	, - * /
4	日	1-31	, - * ? / L W
5	月	1-12	, - * /
6	周	1-7	, - * ? / L #

常用示例：

// 每天凌晨 2 点执行
@Scheduled(cron = "0 0 2 * * ?")

// 每 10 分钟执行一次
@Scheduled(cron = "0 */10 * * * ?")

// 工作日上午 9 点执行
@Scheduled(cron = "0 0 9 * * MON-FRI")

线程池配置（重要）

默认情况下，Spring Task 使用单线程执行所有任务。如果某个任务耗时过长，会阻塞后续任务。生产环境建议配置异步线程池：

@Configuration
@EnableScheduling
public class SchedulingConfig implements SchedulingConfigurer {
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        // 设置线程池大小为 10
        taskRegistrar.setScheduler(Executors.newScheduledThreadPool(10));
    }
}

或者在 application.yml 中配置：

spring:
  task:
    scheduling:
      pool:
        size: 10
        thread-name-prefix: my-scheduler-

最佳实践

1. 避免阻塞：耗时操作应放入异步线程或 CompletableFuture 中执行。
2. 异常处理：定时任务中的异常不会自动打印到控制台，务必捕获并记录日志。
3. 动态配置：可通过配置文件动态修改 Cron 表达式，便于运维调整。

---

WebSocket 实时通信

HTTP 协议是单向的，客户端必须主动请求才能获取数据。对于订单提醒等场景，轮询效率低且延迟高。WebSocket 提供了全双工通信能力，允许服务器主动向客户端推送数据。

服务端实现

1. 引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
</dependency>

2. 配置类

需要注册 ServerEndpointExporter 以自动扫描 @ServerEndpoint 注解的类：

@Configuration
public class WebSocketConfiguration {
    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }
}

3. 核心业务逻辑

使用 ConcurrentHashMap 存储在线会话，支持单发和群发：

@Component
@ServerEndpoint("/ws/{sid}")
public class WebSocketServer {
    private static ConcurrentHashMap<String, Session> sessionMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private Session session;
    private String sid;

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("sid") String sid) {
        this.session = session;
        this.sid = sid;
        sessionMap.put(sid, session);
        System.out.println("【连接】用户 " + sid + " 已连接，当前在线人数：" + sessionMap.size());
        sendMessage(sid, "欢迎 " + sid + " 连接成功！");
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(String message, @PathParam("sid") String sid) {
        System.out.println("【消息】用户 " + sid + " 发送：" + message);
        if ("ping".equals(message)) {
            sendMessage(sid, "pong");
        } else {
            sendToAll(sid + " 说：" + message);
        }
    }

    @OnClose
    public void onClose(@PathParam("sid") String sid) {
        sessionMap.remove(sid);
        System.out.println("【关闭】用户 " + sid + " 已断开");
        sendToAll("用户 " + sid + " 离开了聊天室");
    }

    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable error) {
        error.printStackTrace();
    }

    /**
     * 发送消息给指定用户
     */
    public void sendMessage(String sid, String message) {
        Session s = sessionMap.get(sid);
        if (s != null && s.isOpen()) {
            try {
                s.getBasicRemote().sendText(message);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 群发消息
     */
    public void sendToAll(String message) {
        for (String key : sessionMap.keySet()) {
            sendMessage(key, message);
        }
    }
}

前端对接

浏览器端通过 JavaScript 建立连接，监听 onmessage 事件接收推送：

let ws = null;
const userId = 'user_' + Math.random().toString(36).substr(2, 6);

function connect() {
    const wsUrl = `ws://localhost:8080/ws/${userId}`;
    ws = new WebSocket(wsUrl);

    ws.onopen = function() {
        console.log('WebSocket 连接成功');
    };

    ws.onmessage = function(event) {
        console.log('收到消息：', event.data);
        // 解析 JSON 并更新 UI
        const data = JSON.parse(event.data);
        handlePushMessage(data);
    };

    ws.onclose = function() {
        console.log('连接已断开');
    };
}

connect();

---

苍穹外卖场景整合

无支付场景适配

若项目未接入微信支付，下单时需直接跳过待付款状态，将订单状态设为'待接单'：

order.setStatus(2); // 待接单
order.setPayStatus(1); // 已支付

这样后续的 WebSocket 推送逻辑可直接基于该状态流转。

来单提醒实现

当用户提交订单后，后端通过 WebSocket 向商家端推送新订单信息：

@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    @Autowired
    private WebSocketServer webSocketServer;

    @Override
    @Transactional
    public void submitOrder(OrderSubmitDTO orderSubmitDTO) {
        // 1. 保存订单
        Orders order = new Orders();
        // ... 设置属性 ...
        orderMapper.insert(order);

        // 2. 构建推送消息
        Map<String, Object> pushMessage = new HashMap<>();
        pushMessage.put("type", "NEW_ORDER");
        pushMessage.put("data", order);
        pushMessage.put("timestamp", System.currentTimeMillis());
        
        String jsonMessage = JSON.toJSONString(pushMessage);
        
        // 3. 发送给对应商家
        // 实际场景中需根据订单中的 shopId 匹配对应的 sessionId
        webSocketServer.sendToClient("shop_001", jsonMessage);
    }
}

催单功能

用户点击催单按钮时，后端查询订单并推送提醒消息：

@Override
public void remindOrder(Long orderId) {
    Orders order = orderMapper.getById(orderId);
    if (order == null || order.getStatus() != Orders.TO_BE_CONFIRMED) {
        throw new BusinessException("当前订单不支持催单");
    }

    Map<String, Object> remindMessage = new HashMap<>();
    remindMessage.put("type", "REMINDER");
    remindMessage.put("data", Map.of(
        "orderId", order.getId(),
        "orderNumber", order.getNumber()
    ));
    
    String jsonMessage = JSON.toJSONString(remindMessage);
    webSocketServer.sendToClient("shop_001", jsonMessage);
}

定时统计数据推送

利用 Spring Task 定期推送今日订单统计，帮助商家掌握经营情况：

@Component
public class WebSocketTask {
    @Autowired
    private WebSocketServer webSocketServer;
    @Autowired
    private OrderMapper orderMapper;

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void pushRealTimeData() {
        Map<String, Object> data = new HashMap<>();
        data.put("type", "REAL_TIME_DATA");
        data.put("todayOrders", orderMapper.getTodayOrderCount());
        data.put("pendingOrders", orderMapper.getPendingOrderCount());
        data.put("onlineCount", WebSocketServer.getOnlineCount());

        String jsonMessage = JSON.toJSONString(data);
        webSocketServer.sendToAll(jsonMessage);
    }
}

通过以上组合，我们实现了从订单创建、状态变更到数据统计的全链路实时通知，显著提升了系统的响应速度和用户体验。