CN112732424A - 一种多任务处理方法方法、系统和介质 - Google Patents

一种多任务处理方法方法、系统和介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多任务处理方法方法、系统和介质。所述方法包括：步骤S1、基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；步骤S2、读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及步骤S3、基于所述执行状态，启动重启程序；其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。该方法增加了每个系统任务的运行频率，并降低了长任务的运行风险。

Description

一种多任务处理方法方法、系统和介质
技术领域
本发明涉及任务处理领域，尤其是涉及一种多任务处理方法方法、系统和介质。
背景技术
在计算机应用程序中，往往会遇到存在很多业务逻辑层面的任务单元的情况，而其中某些任务自身体量比较大，并且可划分一系列子任务。在程序处理所有任务整个过程中，一般有这样一个过程：生产者把所有任务存放到任务队列，消费者从任务队列读取到任务进行处理。其中，生产者指生产任务的模块；消费者指处理任务的模块；任务队列即存放任务的容器，作为队列，具有先进先出的特性。生成者生成任务放入到队列中，消费者从队列获取任务进行处理。系统资源通常包括操作系统资源，如cpu、内存等；也包括业务系统资源，比如任务处理器，线程池等程序级别的任务处理单元。
程序在处理任务队列过程中，可能会出现消费者的处理速度赶不上生产者的处理速度，导致任务堆积，系统运行进而出现异常导致程序人为或自动重启。极端情况下可能会出现这样一个循环：生产者创造任务->添加到任务队列->消费者消费队列->任务堆积->系统异常重启->生产者创造任务，这样导致的结果便是，一部分先加入队列的任务得到执行，而后加入的任务永远得不到执行，即任务饿死，造成程序一直陷于异常重启这样一个死循环状态。而现有的操作系统线程调度方法和CPU时间分片方法显然无法解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多任务处理方案，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
本发明第一方面提供了一种多任务处理方法，所述方法包括：步骤S1、基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；步骤S2、读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及步骤S3、基于所述执行状态，启动重启程序；其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。
根据本发明第一方面提供的方法，在所述步骤S2中，执行所述处理包括多线程并行执行所述被抽取的子任务，当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，获得所述对象的唯一访问钥匙的子任务优先访问所述对象。
根据本发明第一方面提供的方法，所述步骤S3具体包括：任一所述执行状态为异常状态时，启动所述重启程序；以及所述重启程序被执行后，优先执行所述执行状态为异常状态的系统任务；其中确定所述执行状态为异常状态包括：获取所述被抽取的子任务的执行时间，当所述执行时间大于第一阈值且所述被抽取的子任务的执行状态为未完成时，确定所述执行状态为异常状态。
根据本发明第一方面提供的方法，所述方法还包括：基于各个所述系统任务的被抽取的子任务的执行状态，更新所述比例使得各个所述系统任务的执行进度偏差在阈值范围内；其中：在当前被抽取的子任务被执行完毕后，降低与所述当前被抽取的子任务关联的所述系统任务的执行优先级；以及在全部被抽取的子任务都被执行完毕后，恢复所述执行优先级，以重新分配下一轮次中从各个所述系统任务中抽取部分子任务的比例。
本发明第二方面提供了一种多任务处理系统，所述系统包括：抽取单元，被配置为，基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；执行单元，被配置为，读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及重启单元，被配置为，基于所述执行状态，更新所述比例或启动重启程序；其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。
根据本发明第二方面提供的系统，所述执行单元具体被配置为，执行所述处理包括多线程并行执行所述被抽取的子任务，当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，获得所述对象的唯一访问钥匙的子任务优先访问所述对象。
根据本发明第二方面提供的系统，所述重启单元具体被配置为：任一所述执行状态为异常状态时，启动所述重启程序；以及所述重启程序被执行后，优先执行所述执行状态为异常状态的系统任务；其中确定所述执行状态为异常状态包括：获取所述被抽取的子任务的执行时间，当所述执行时间大于第一阈值且所述被抽取的子任务的执行状态为未完成时，确定所述执行状态为异常状态。
根据本发明第二方面提供的系统，所述系统还包括更新单元，被配置为，基于各个所述系统任务的被抽取的子任务的执行状态，更新所述比例使得各个所述系统任务的执行进度偏差在阈值范围内；其中：在当前被抽取的子任务被执行完毕后，降低与所述当前被抽取的子任务关联的所述系统任务的执行优先级；以及在全部被抽取的子任务都被执行完毕后，恢复所述执行优先级，以重新分配下一轮次中从各个所述系统任务中抽取部分子任务的比例。
本发明第三方面提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据本发明第一方面的多任务处理方法中的步骤。
综上，本方案能够把任务分解为合理个数子任务，每次任务启动时，每个任务只添加一定比例的未被执行过的子任务到任务队列，任务执行后记录这些子任务的状态，这样便能使所有任务得到运行。既增加了每个系统任务的运行频率，同时又降低了长任务的运行风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的多任务处理方法的流程的示意图；以及
图2为根据本发明实施例的多任务处理系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明第一方面提供了一种多任务处理方法。图1为根据本发明实施例的多任务处理方法的流程的示意图，如图1所示，所述方法100包括：步骤S1、基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；步骤S2、读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及步骤S3、基于所述执行状态，启动重启程序；其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。
在步骤S1，基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务。其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。具体地，在启动应用程序后，首先，将系统任务存储到任务库，每个任务下关联有独立的子任务。随后，读取任务元数据，即每个系统任务关联的子任务的数量，对所述系统任务进行分片处理，从每个任务中按比例提取一定子任务加入到任务队列。这样能够保证每个系统任务都能被执行到。
在步骤S2，读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态。执行所述处理包括多线程并行执行所述被抽取的子任务，当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，获得所述对象的唯一访问钥匙的子任务优先访问所述对象。
在处理子任务时，以多线程并行执行所述被抽取的子任务。当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，可以调用wa i t()函数来实现。具体地，Java中有一个同步模型-监视器，负责管理线程对对象中的同步方法的访问，它的原理是：赋予该对象唯一一把钥匙，当多个线程进入对象，只有取得该对象钥匙的线程才可以访问同步方法，其它线程在该对象中等待，直到该线程用wa i t()方法放弃这把钥匙，其它等待的线程抢占该钥匙，抢占到钥匙的线程后才可得以执行，而没有取得钥匙的线程仍被阻塞在该对象中等待，使得只有一个线程能进入临界代码区。注意，生产者只在仓库未满时进行生产，仓库满时生产者进程被阻塞；消费者只在仓库非空时进行消费，仓库为空时消费者进程被阻塞。
在步骤S3，基于所述执行状态，启动重启程序。具体地，任一所述执行状态为异常状态时，启动所述重启程序；以及所述重启程序被执行后，优先执行所述执行状态为异常状态的系统任务；其中确定所述执行状态为异常状态包括：获取所述被抽取的子任务的执行时间，当所述执行时间大于第一阈值且所述被抽取的子任务的执行状态为未完成时，确定所述执行状态为异常状态。
当任一所述执行状态为异常状态(例如饥饿状态)时，即该被执行的子任务关联的系统任务进入死循环，长时间未被执行，导致任务队列中的任务出现积压时，可以重启系统。应用系统任务一般都是长任务，执行时容易造成系统假死等异常状态。利用任务分片的方法，分割每个长任务的执行周期，大大增加了每个任务的运行频率和降低长任务运行风险。
在一些实施例中，所述方法还包括：基于各个所述系统任务的被抽取的子任务的执行状态，更新所述比例使得各个所述系统任务的执行进度偏差在阈值范围内；具体地，基于执行状态，判断每个系统任务中被抽中的子任务是否都均衡地被执行，若出现个别系统任务中被抽中的子任务执行过快或过慢，即执行进度偏差超出阈值范围，则调整所述抽取的比例。
在一些实施例中，在当前被抽取的子任务被执行完毕后，降低与所述当前被抽取的子任务关联的所述系统任务的执行优先级；以及在全部被抽取的子任务都被执行完毕后，恢复所述执行优先级，以重新分配下一轮次中从各个所述系统任务中抽取部分子任务的比例。
本发明第二方面提供了一种多任务处理系统。图2为根据本发明实施例的多任务处理系统的结构图，如图2所示，所述系统200包括：抽取单元201，被配置为，基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；执行单元202，被配置为，读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及重启单元203，被配置为，基于所述执行状态，更新所述比例或启动重启程序；其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。
根据本发明第二方面提供的系统，所述执行单元202具体被配置为，执行所述处理包括多线程并行执行所述被抽取的子任务，当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，获得所述对象的唯一访问钥匙的子任务优先访问所述对象。
根据本发明第二方面提供的系统，所述重启单元203具体被配置为：任一所述执行状态为异常状态时，启动所述重启程序；以及所述重启程序被执行后，优先执行所述执行状态为异常状态的系统任务；其中确定所述执行状态为异常状态包括：获取所述被抽取的子任务的执行时间，当所述执行时间大于第一阈值且所述被抽取的子任务的执行状态为未完成时，确定所述执行状态为异常状态。
根据本发明第二方面提供的系统，所述系统还包括更新单元204，被配置为，基于各个所述系统任务的被抽取的子任务的执行状态，更新所述比例使得各个所述系统任务的执行进度偏差在阈值范围内；其中：在当前被抽取的子任务被执行完毕后，降低与所述当前被抽取的子任务关联的所述系统任务的执行优先级；以及在全部被抽取的子任务都被执行完毕后，恢复所述执行优先级，以重新分配下一轮次中从各个所述系统任务中抽取部分子任务的比例。
本发明第三方面提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据本发明第一方面的多任务处理方法中的步骤。
综上，本公开的各个方面能够把任务分解为合理个数子任务，每次任务启动时，每个任务只添加一定比例的未被执行过的子任务到任务队列，任务执行后记录这些子任务的状态，这样便能使所有任务得到运行。既增加了每个系统任务的运行频率，同时又降低了长任务的运行风险。解决了程序任务陷于任务堆积后异常重启的死循环问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种多任务处理方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；
步骤S2、读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及
步骤S3、基于所述执行状态，启动重启程序；
其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。
2.根据权利要求1所述的多任务处理方法，其特征在于，在所述步骤S2中，执行所述处理包括多线程并行执行所述被抽取的子任务，当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，获得所述对象的唯一访问钥匙的子任务优先访问所述对象。
3.根据权利要求1所述的多任务处理方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
任一所述执行状态为异常状态时，启动所述重启程序；以及
所述重启程序被执行后，优先执行所述执行状态为异常状态的系统任务；
其中确定所述执行状态为异常状态包括：
获取所述被抽取的子任务的执行时间，当所述执行时间大于第一阈值且所述被抽取的子任务的执行状态为未完成时，确定所述执行状态为异常状态。
4.根据权利要求1所述的多任务处理方法，其特征在于，所述方法还包括，基于各个所述系统任务的被抽取的子任务的执行状态，更新所述比例使得各个所述系统任务的执行进度偏差在阈值范围内；
其中：
在当前被抽取的子任务被执行完毕后，降低与所述当前被抽取的子任务关联的所述系统任务的执行优先级；以及
在全部被抽取的子任务都被执行完毕后，恢复所述执行优先级，以重新分配下一轮次中从各个所述系统任务中抽取部分子任务的比例。
5.一种多任务处理系统，其特征在于，所述系统包括：
抽取单元，被配置为，基于存储在任务库中的系统任务的元数据，从各个所述系统任务中按比例抽取部分子任务至任务队列，所述系统任务关联有至少一个独立的子任务；
执行单元，被配置为，读取所述任务队列中的被抽取的子任务以执行处理，并记录所述处理的执行状态；以及
重启单元，被配置为，基于所述执行状态，启动重启程序；
其中所述元数据为所述系统任务关联的子任务的数量。
6.根据权利要求5所述的多任务处理系统，其特征在于，所述执行单元具体被配置为，执行所述处理包括多线程并行执行所述被抽取的子任务，当多个所述被抽取的子任务同步访问同一对象时，获得所述对象的唯一访问钥匙的子任务优先访问所述对象。
7.根据权利要求5所述的多任务处理系统，其特征在于，所述重启单元具体被配置为：
任一所述执行状态为异常状态时，启动所述重启程序；以及
所述重启程序被执行后，优先执行所述执行状态为异常状态的系统任务；
其中确定所述执行状态为异常状态包括：
获取所述被抽取的子任务的执行时间，当所述执行时间大于第一阈值且所述被抽取的子任务的执行状态为未完成时，确定所述执行状态为异常状态。
8.根据权利要求5所述的多任务处理系统，其特征在于，所述系统还包括更新单元，被配置为，基于各个所述系统任务的被抽取的子任务的执行状态，更新所述比例使得各个所述系统任务的执行进度偏差在阈值范围内；其中：
在当前被抽取的子任务被执行完毕后，降低与所述当前被抽取的子任务关联的所述系统任务的执行优先级；以及
在全部被抽取的子任务都被执行完毕后，恢复所述执行优先级，以重新分配下一轮次中从各个所述系统任务中抽取部分子任务的比例。
9.一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据权利要求1-4中任一项所述的多任务处理方法中的步骤。
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