在轻量级开发场景中,任务调度不需要依赖复杂的第三方框架,使用数组就能实现基础的优先级调度列表,同时处理变量抢占逻辑。这种方式实现成本低,适合资源受限的环境使用。

任务结构定义
首先需要定义任务的基础结构,包含任务唯一标识、优先级、任务执行函数、需要占用的变量标识等核心信息。优先级数值越小代表优先级越高,变量标识用于标记任务执行时需要占用的共享资源。
// 定义任务结构
class Task {
constructor(id, priority, executeFn, needVar) {
this.id = id; // 任务唯一ID
this.priority = priority; // 优先级,数值越小优先级越高
this.executeFn = executeFn; // 任务执行函数
this.needVar = needVar; // 任务需要占用的变量标识,如'var1'
this.status = 'pending'; // 任务状态:pending/waiting/running/done
}
}
优先级列表的数组维护
优先级列表本质是一个按优先级排序的任务数组,新任务加入时需要插入到正确的位置,保证数组始终按优先级升序排列。同时需要维护一个当前被占用的变量集合,用于判断抢占逻辑。
初始化调度器
调度器包含任务列表、已占用变量集合两个核心属性,同时提供添加任务、执行调度、处理抢占的方法。
// 初始化任务调度器
class TaskScheduler {
constructor() {
this.taskList = []; // 优先级排序的任务数组
this.occupiedVars = new Set(); // 当前被占用的变量集合
}
}
添加任务到优先级列表
添加任务时遍历现有任务数组,找到第一个优先级比新任务低的任务位置,插入新任务,保证数组始终有序。如果数组为空则直接添加。
// 添加任务到优先级列表
addTask(task) {
let insertIndex = this.taskList.length;
// 找到插入位置
for (let i = 0; i < this.taskList.length; i++) {
if (this.taskList[i].priority > task.priority) {
insertIndex = i;
break;
}
}
// 插入任务
this.taskList.splice(insertIndex, 0, task);
console.log(`任务${task.id}已添加到优先级列表,当前列表长度:${this.taskList.length}`);
}
变量抢占逻辑处理
变量抢占指高优先级任务需要占用低优先级任务正在使用的变量时,低优先级任务需要释放变量,进入等待状态,高优先级任务获取变量后执行。处理流程分为三步:判断变量是否被占用、处理被占用变量的低优先级任务、执行高优先级任务。
检查变量占用情况
当新任务加入或准备执行时,先检查任务需要的变量是否已经被占用,如果被占用则找到占用该变量的低优先级任务。
// 检查变量是否被占用,返回占用该变量的任务,没有则返回null
checkVarOccupied(varId) {
for (let task of this.taskList) {
if (task.needVar === varId && (task.status === 'running' || task.status === 'waiting')) {
return task;
}
}
return null;
}
处理抢占逻辑
如果高优先级任务需要的变量被低优先级任务占用,低优先级任务状态改为waiting,释放变量,高优先级任务状态改为running,占用变量。如果低优先级任务已经在等待其他变量,则不需要重复处理。
// 处理变量抢占逻辑
handlePreemption(newTask) {
const occupiedTask = this.checkVarOccupied(newTask.needVar);
// 如果没有任务占用该变量,直接标记新任务为可运行
if (!occupiedTask) {
newTask.status = 'running';
this.occupiedVars.add(newTask.needVar);
return;
}
// 如果占用任务的优先级比新任务低,执行抢占
if (occupiedTask.priority > newTask.priority) {
// 低优先级任务进入等待状态,释放变量
occupiedTask.status = 'waiting';
this.occupiedVars.delete(occupiedTask.needVar);
// 高优先级任务获取变量,进入运行状态
newTask.status = 'running';
this.occupiedVars.add(newTask.needVar);
console.log(`任务${newTask.id}抢占任务${occupiedTask.id}的变量${newTask.needVar}`);
} else {
// 新任务优先级更低,进入等待状态
newTask.status = 'waiting';
}
}
调度执行方法
调度时遍历优先级列表,先处理等待状态中变量已释放的任务,再执行第一个处于pending状态的高优先级任务,触发抢占逻辑。
// 执行调度
runSchedule() {
// 先检查等待状态的任务是否可以恢复
for (let task of this.taskList) {
if (task.status === 'waiting' && !this.occupiedVars.has(task.needVar)) {
task.status = 'running';
this.occupiedVars.add(task.needVar);
console.log(`任务${task.id}恢复运行,占用变量${task.needVar}`);
task.executeFn();
task.status = 'done';
this.occupiedVars.delete(task.needVar);
}
}
// 执行第一个pending状态的最高优先级任务
for (let task of this.taskList) {
if (task.status === 'pending') {
this.handlePreemption(task);
if (task.status === 'running') {
console.log(`开始执行任务${task.id},优先级${task.priority}`);
task.executeFn();
task.status = 'done';
this.occupiedVars.delete(task.needVar);
}
break;
}
}
}
完整示例测试
下面创建三个不同优先级的任务,测试优先级排序和变量抢占逻辑是否生效。
// 定义任务执行函数
function task1Execute() {
console.log('任务1执行完成,释放变量var1');
}
function task2Execute() {
console.log('任务2执行完成,释放变量var1');
}
function task3Execute() {
console.log('任务3执行完成,不需要占用变量');
}
// 初始化调度器
const scheduler = new TaskScheduler();
// 创建任务:任务1优先级2,需要var1;任务2优先级1,需要var1;任务3优先级3,不需要变量
const task1 = new Task(1, 2, task1Execute, 'var1');
const task2 = new Task(2, 1, task2Execute, 'var1');
const task3 = new Task(3, 3, task3Execute, null);
// 添加任务到调度器
scheduler.addTask(task1);
scheduler.addTask(task2);
scheduler.addTask(task3);
// 执行调度
console.log('第一次调度:');
scheduler.runSchedule();
console.log('第二次调度:');
scheduler.runSchedule();
上述示例中,任务2优先级最高,会抢占任务1的变量var1先执行,任务1进入等待状态,等任务2执行完释放变量后,任务1再恢复执行,最后执行任务3,符合预期的调度和抢占逻辑。
注意事项
- 数组插入操作的时间复杂度为O(n),如果任务数量过多,建议改用二叉堆等数据结构优化性能
- 变量标识需要保证唯一性,避免不同变量被误判为同一资源
- 如果任务执行时间较长,需要增加任务中断逻辑,避免高优先级任务长时间等待
- 任务执行完成后需要及时清理状态,避免占用变量不释放导致死锁