首页
所有分类
TAGS
文字工具 EMOJI BIBLE
数据库 Redis

基于Redis延迟队列的实现代码

Posted in Redis onMay 13, 2021

使用场景

工作中大家往往会遇到类似的场景：

1.对于红包场景，账户 A 对账户 B 发出红包通常在 1 天后会自动归还到原账户。

2.对于实时支付场景，如果账户 A 对商户 S 付款 100 元，5秒后没有收到支付方回调将自动取消订单。

解决方案分析

方案一：

采用通过定时任务采用数据库/非关系型数据库轮询方案。

优点：

1. 实现简单，对于项目前期这样是最容易的解决方案。

缺点：

1. DB 有效使用率低，需要将一部分的数据库的QPS分配给 JOB 的无效轮询。

2. 服务资源浪费，因为轮询需要对所有的数据做一次 SCAN 扫描 JOB 服务的资源开销很大。

方案二：

采用延迟队列：

优点：

1. 服务的资源使用率较高，能够精确的实现超时任务的执行。

2. 减少 DB 的查询次数，能够降低数据库的压力

缺点：

1. 对于延迟队列来说本身设计比较复杂，目前没有通用的比较好过的方案。

基于 Redis 的延迟队列实现

基于以上的分析，我决定通过 Redis 来实现分布式队列。

设计思路：

基于Redis延迟队列的实现代码

1. 第一步将需要发放的消息发送到延迟队列中。

2. 延迟队列将数据存入 Redis 的 ZSet 有序集合中score 为当前时间戳，member 存入需要发送的数据。

3. 添加一个 schedule 来进行对 Redis 有序队列的轮询。

4. 如果到达达到消息的执行时间，那么就进行业务的执行。

5. 如果没有达到消息的执行是将，那么消息等待下轮执行。

实现步骤：

由于本处篇幅有限，所以只列举部分代码，完整的代码可以在本文最后访问 GitHub 获取。由于本人阅历/水平有限，如有建议/或更正欢迎留言或提问。先在此谢谢大家驻足阅读 ? ? ?。

需要注意的问题：

单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。

事务可以理解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做。

我们可以通过 Redis 的 eval 命令来执行 lua 脚本来保证原子性实现Redis的事务。

实现步骤如下：

1. 延迟队列接口

/**
 * 延迟队列
 *
 * @author zhengsh
 * @date 2020-03-27
 */
public interface RedisDelayQueue<E extends DelayMessage> {

    String META_TOPIC_WAIT = "delay:meta:topic:wait";
    String META_TOPIC_ACTIVE = "delay:meta:topic:active";
    String TOPIC_ACTIVE = "delay:active:9999";
    /**
     * 拉取消息
     */
    void poll();

    /**
     * 推送延迟消息
     *
     * @param e
     */
    void push(E e);
}

2. 延迟队列消息

/**
 * 消息体
 *
 * @author zhengsh
 * @date 2020-03-27
 */
@Setter
@Getter
public class DelayMessage {
    /**
     * 消息唯一标识
     */
    private String id;
    /**
     * 消息主题
     */
    private String topic = "default";
    /**
     * 具体消息 json
     */
    private String body;
    /**
     * 延时时间, 格式为时间戳: 当前时间戳 + 实际延迟毫秒数
     */
    private Long delayTime = System.currentTimeMillis() + 30000L;
    /**
     * 消息发送时间
     */
    private LocalDateTime createTime;
}

3. 延迟队列实现

/**
 * 延迟队列实现
 *
 * @author zhengsh
 * @date 2020-03-27
 */
@Component
public class RedisDelayQueueImpl<E extends DelayMessage> implements RedisDelayQueue<E> {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @Override
    public void poll() {
        // todo
    }

    /**
     * 发送消息
     *
     * @param e
     */
    @SneakyThrows
    @Override
    public void push(E e) {
        try {
            String jsonStr = JSON.toJSONString(e);
            String topic = e.getTopic();
            String zkey = String.format("delay:wait:%s", topic);
            String u =
                    "redis.call('sadd', KEYS[1], ARGV[1])\n" +
                            "redis.call('zadd', KEYS[2], ARGV[2], ARGV[3])\n" +
                            "return 1";

            Object[] keys = new Object[]{serialize(META_TOPIC_WAIT), serialize(zkey)};
            Object[] values = new Object[]{ serialize(zkey), serialize(String.valueOf(e.getDelayTime())),serialize(jsonStr)};

            Long result = redisTemplate.execute((RedisCallback<Long>) connection -> {
                Object nativeConnection = connection.getNativeConnection();

                if (nativeConnection instanceof RedisAsyncCommands) {
                    RedisAsyncCommands commands = (RedisAsyncCommands) nativeConnection;
                    return (Long) commands.getStatefulConnection().sync().eval(u, ScriptOutputType.INTEGER, keys, values);
                } else if (nativeConnection instanceof RedisAdvancedClusterAsyncCommands) {
                    RedisAdvancedClusterAsyncCommands commands = (RedisAdvancedClusterAsyncCommands) nativeConnection;
                    return (Long) commands.getStatefulConnection().sync().eval(u, ScriptOutputType.INTEGER, keys, values);
                }
                return 0L;
            });
            logger.info("延迟队列[1]，消息推送成功进入等待队列({}), topic: {}", result != null && result > 0, e.getTopic());
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }

    private byte[] serialize(String key) {
        RedisSerializer<String> stringRedisSerializer =
                (RedisSerializer<String>) redisTemplate.getKeySerializer();
        //lettuce连接包下序列化键值，否则无法用默认的ByteArrayCodec解析
        return stringRedisSerializer.serialize(key);
    }
}

4. 定时任务

/**
 * 分发任务
 */
@Component
public class DistributeTask {

    private static final String LUA_SCRIPT;
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    static {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
        sb.append("local val = redis.call('zrangebyscore', KEYS[1], '-inf', ARGV[1], 'limit', 0, 1)\n");
        sb.append("if(next(val) ~= nil) then\n");
        sb.append("    redis.call('sadd', KEYS[2], ARGV[2])\n");
        sb.append("    redis.call('zremrangebyrank', KEYS[1], 0, #val - 1)\n");
        sb.append("    for i = 1, #val, 100 do\n");
        sb.append("        redis.call('rpush', KEYS[3], unpack(val, i, math.min(i+99, #val)))\n");
        sb.append("    end\n");
        sb.append("    return 1\n");
        sb.append("end\n");
        sb.append("return 0");
        LUA_SCRIPT = sb.toString();
    }

    /**
     * 2秒钟扫描一次执行队列
     */
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void scheduledTaskByCorn() {
        try {
            Set<String> members = redisTemplate.opsForSet().members(META_TOPIC_WAIT);
            assert members != null;
            for (String k : members) {
                if (!redisTemplate.hasKey(k)) {
                    // 如果 KEY 不存在元数据中删除
                    redisTemplate.opsForSet().remove(META_TOPIC_WAIT, k);
                    continue;
                }

                String lk = k.replace("delay:wait", "delay:active");
                Object[] keys = new Object[]{serialize(k), serialize(META_TOPIC_ACTIVE), serialize(lk)};
                Object[] values = new Object[]{serialize(String.valueOf(System.currentTimeMillis())), serialize(lk)};
                Long result = redisTemplate.execute((RedisCallback<Long>) connection -> {
                    Object nativeConnection = connection.getNativeConnection();

                    if (nativeConnection instanceof RedisAsyncCommands) {
                        RedisAsyncCommands commands = (RedisAsyncCommands) nativeConnection;
                        return (Long) commands.getStatefulConnection().sync().eval(LUA_SCRIPT, ScriptOutputType.INTEGER, keys, values);
                    } else if (nativeConnection instanceof RedisAdvancedClusterAsyncCommands) {
                        RedisAdvancedClusterAsyncCommands commands = (RedisAdvancedClusterAsyncCommands) nativeConnection;
                        return (Long) commands.getStatefulConnection().sync().eval(LUA_SCRIPT, ScriptOutputType.INTEGER, keys, values);
                    }
                    return 0L;
                });
                logger.info("延迟队列[2]，消息到期进入执行队列({}): {}", result != null && result > 0, TOPIC_ACTIVE);
            }
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }

    private byte[] serialize(String key) {
        RedisSerializer<String> stringRedisSerializer =
                (RedisSerializer<String>) redisTemplate.getKeySerializer();
        //lettuce连接包下序列化键值，否则无法用默认的ByteArrayCodec解析
        return stringRedisSerializer.serialize(key);
    }
}

GitHub 地址

https://github.com/zhengsh/redis-delay-queue

参考地址

1.https://www.runoob.com/redis/redis-transactions.html

到此这篇关于基于Redis延迟队列的实现代码的文章就介绍到这了,更多相关Redis 延迟队列内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木！

基于Redis延迟队列的实现代码

- Author -

程序员老郑

声明：登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。

Redis 相关文章推荐
基于Redis过期事件实现订单超时取消
May 08 Redis
为Java项目添加Redis缓存的方法
May 18 Redis
压缩Redis里的字符串大对象操作
Jun 23 Redis
聊一聊Redis与MySQL双写一致性如何保证
Jun 26 Redis
Jedis操作Redis实现模拟验证码发送功能
Sep 25 Redis
redis缓存存储Session原理机制
Nov 20 Redis
linux下安装redis图文详细步骤
Dec 04 Redis
sentinel支持的redis高可用集群配置详解
Apr 01 Redis
解决 redis 无法远程连接
May 15 Redis
Redis特殊数据类型HyperLogLog基数统计算法讲解
Jun 01 Redis
Redis keys命令的具体使用
Jun 05 Redis
Redis实现分布式锁的五种方法详解
Jun 14 Redis
基于Redis实现分布式锁的方法（lua脚本版）
redis三种高可用方式部署的实现
May 11 #Redis
Redis数据结构之链表与字典的使用
基于Redis位图实现用户签到功能
May 08 #Redis
基于Redis过期事件实现订单超时取消
May 08 #Redis
Redis实现订单自动过期功能的示例代码
May 08 #Redis
redis 限制内存使用大小的实现
脏读(2) 选择器(1) 增删查改(1) SQL注入(2) 代理(2) IC-R9500(1) #{}(1) 克隆(1) 外键(1) S-2000(1)
You might like
discuz安全提问算法
2007/06/06 PHP
不要轻信 PHP_SELF的安全问题
2009/09/05 PHP
php cout&amp;lt;&amp;lt;的一点看法
2010/01/24 PHP
Yii配置文件用法详解
2014/12/04 PHP
Yii2增加验证码步骤详解
2016/04/25 PHP
Mootools 1.2 手风琴（Accordion）教程
2009/09/15 Javascript
到处都是jQuery选择器的年代 不了解它们的性能，行吗
2012/06/18 Javascript
js Math 对象的方法
2013/09/01 Javascript
JS Replace 全部替换字符的用法小结
2013/12/24 Javascript
JSON.stringify转换JSON时日期时间不准确的解决方法
2014/08/08 Javascript
JavaScript 作用域链解析
2014/11/13 Javascript
jQuery使用load()方法载入另外一个网页文件内的指定标签内容到div标签的方法
2015/03/25 Javascript
Bootstrap CSS组件之分页(pagination)和翻页(pager)
2016/12/17 Javascript
Vue报错：Uncaught TypeError: Cannot assign to read only property’exports‘ of object’#‘的解决方法
2017/06/17 Javascript
使用JavaScript实现在页面中显示距离2017年中秋节的天数
2017/09/26 Javascript
JavaScript&quot;模拟事件&quot;的注意要点详解
2019/02/13 Javascript
js实现图片局部放大效果详解
2019/03/18 Javascript
turn.js异步加载实现翻书效果
2019/07/25 Javascript
node.js爬虫框架node-crawler初体验
2020/10/29 Javascript
Python语言实现机器学习的K-近邻算法
2015/06/11 Python
简单介绍Python的Django框架加载模版的方式
2015/07/20 Python
详解TensorFlow查看ckpt中变量的几种方法
2018/06/19 Python
使用python判断你是青少年还是老年人
2018/11/29 Python
Django数据库连接丢失问题的解决方法
2018/12/29 Python
TensorFlow实现批量归一化操作的示例
2020/04/22 Python
快速一键生成Python爬虫请求头
2021/03/04 Python
猫咪家具：CatsPlay
2018/11/03 全球购物
医院门卫岗位职责
2013/12/30 职场文书
财务管理职业生涯规划书
2014/02/26 职场文书
兴趣小组活动总结
2014/05/05 职场文书
开展批评与自我批评发言材料
2014/05/15 职场文书
国庆节促销广告语2014
2014/09/19 职场文书
高考学习决心书
2015/02/04 职场文书
单身证明范本
2015/06/15 职场文书
职位证明模板
2015/06/23 职场文书
Vue的列表之渲染,排序,过滤详解
2022/02/24 Vue.js