TypeScript 中的任务队列：实用指南

在 TypeScript 中处理任务队列：实践指南

在现代 Web 应用程序中，经常需要异步执行耗时或资源密集型操作，而不阻塞用户主线程。发送邮件简报、生成 PDF 报告、处理上传的图片——这些都是非常适合放入后台任务处理的候选场景。任务队列（task queue）是一种经过验证的架构模式，可以可靠地组织此类操作的执行。在本文中，我们将使用流行的库和方法，详细讲解如何在实践中使用 TypeScript 创建和使用任务队列。

我们将介绍创建简单队列、处理优先级、错误处理，以及通过 BullMQ 库与 Redis 集成。所有示例都将使用 TypeScript 编写，并强调严格的类型化。

1. 基础：创建一个简单的任务队列

首先，我们实现一个不依赖外部库的简单任务队列。这有助于理解基本的工作原理。我们的队列将存储任务函数并按顺序执行它们。

type Task<T> = () => Promise<T>;

interface TaskItem<T> {  task: Task<T>;  resolve: (value: T | PromiseLike<T>) => void;  reject: (reason?: any) => void;}

class SimpleQueue {  private queue: TaskItem<any>[] = [];  private isProcessing = false;

  add<T>(task: Task<T>): Promise<T> {    return new Promise<T>((resolve, reject) => {      this.queue.push({ task, resolve, reject });      this.process();    });  }

  private async process(): Promise<void> {    if (this.isProcessing || this.queue.length === 0) return;    this.isProcessing = true;

    const item = this.queue.shift()!;    try {      const result = await item.task();      item.resolve(result);    } catch (error) {      item.reject(error);    } finally {      this.isProcessing = false;      this.process();    }  }}

// 使用示例const queue = new SimpleQueue();

queue.add(async () => {  console.log('任务 1 开始');  await new Promise(r => setTimeout(r, 1000));  console.log('任务 1 完成');  return '结果 1';});

queue.add(async () => {  console.log('任务 2 开始');  return '结果 2';});

这个示例展示了基本机制：任务被添加到数组中并按顺序执行。每个任务返回一个 Promise，便于处理结果。然而，这种方法存在局限性：不支持优先级、重试以及在应用程序重启时保存状态。

2. 优先级排序和错误处理

在实际项目中，任务通常具有不同的重要性。例如，发送事务性电子邮件的任务应该比清理临时文件的任务优先执行。让我们为队列添加优先级。

type Priority = 'high' | 'medium' | 'low';

interface PriorityTask<T> {  task: Task<T>;  priority: Priority;  resolve: (value: T) => void;  reject: (reason?: any) => void;  retries: number;}

class PriorityQueue {  private high: PriorityTask<any>[] = [];  private medium: PriorityTask<any>[] = [];  private low: PriorityTask<any>[] = [];  private isProcessing = false;  private maxRetries = 3;

  add<T>(task: Task<T>, priority: Priority = 'medium'): Promise<T> {    return new Promise<T>((resolve, reject) => {      const taskItem: PriorityTask<T> = {        task,        priority,        resolve,        reject,        retries: 0      };      this.getQueue(priority).push(taskItem);      this.process();    });  }

  private getQueue(priority: Priority): PriorityTask<any>[] {    switch (priority) {      case 'high': return this.high;      case 'medium': return this.medium;