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实现分布式锁的方法（lua脚本版）
May 12 Redis
redis内存空间效率问题的深入探究
May 17 Redis
redis实现排行榜功能
May 24 Redis
Redis 哨兵集群的实现
Jun 18 Redis
解析Redis Cluster原理
Jun 21 Redis
Redis源码阅读:Redis字符串SDS详解
Jul 15 Redis
Jedis操作Redis实现模拟验证码发送功能
Sep 25 Redis
Redis Stream类型的使用详解
Nov 11 Redis
redis的list数据类型相关命令介绍及使用
Jan 18 Redis
Redis 哨兵机制及配置实现
Mar 25 Redis
Redis数据同步之redis shake的实现方法
Apr 21 Redis
Redis实战之Lettuce的使用技巧详解
Dec 24 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
说明书(38) 担保书(46) 公证书(45) 委托书(259) 任命书(51) 党团范文(807) 协议书(568) 口号(179) 标语(336) 检举信(8)
You might like
解析CodeIgniter自定义配置文件
2013/06/18 PHP
php ajax实现文件上传进度条
2016/03/29 PHP
php中try catch捕获异常实例详解
2020/08/06 PHP
SWFObject 2.1以上版本语法介绍
2010/07/10 Javascript
url参数中有+、空格、=、%、&amp;、#等特殊符号的问题解决
2013/05/15 Javascript
js返回前一页刷新本页重载页面
2014/07/29 Javascript
JavaScript sup方法入门实例（把字符串显示为上标）
2014/10/20 Javascript
分步解析JavaScript实现tab选项卡自动切换功能
2016/01/25 Javascript
浅析jQuery Ajax请求参数和返回数据的处理
2016/02/24 Javascript
基于JS代码实现图片在页面中旋转效果
2016/06/16 Javascript
js改变html的原有内容实现方法
2016/10/05 Javascript
Nodejs下DNS缓存问题浅析
2016/11/16 NodeJs
Bootstrap CSS布局之图像
2016/12/17 Javascript
微信小程序实现缓存根据不同的id来进行设置和读取缓存
2017/06/12 Javascript
jQuery访问浏览器本地存储cookie、localStorage和sessionStorage的基本用法
2017/10/20 jQuery
Vue header组件开发详解
2018/01/26 Javascript
js实现购物车功能
2018/06/12 Javascript
Vue自定义指令封装节流函数的方法示例
2018/07/09 Javascript
vue-router的钩子函数用法实例分析
2019/10/26 Javascript
对vue中的事件穿透与禁止穿透实例详解
2019/10/28 Javascript
python3.3使用tkinter开发猜数字游戏示例
2014/03/14 Python
wxPython事件驱动实例详解
2014/09/28 Python
连接Python程序与MySQL的教程
2015/04/29 Python
Python六大开源框架对比
2015/10/19 Python
python函数修饰符@的使用方法解析
2019/09/02 Python
Python使用matplotlib实现交换式图形显示功能示例
2019/09/06 Python
python opencv如何实现图片绘制
2020/01/19 Python
Python析构函数__del__定义原理解析
2020/11/20 Python
如何用Django处理gzip数据流
2021/01/29 Python
Currentbody法国：健康与美容高科技产品
2020/08/16 全球购物
委托书的写法
2014/09/16 职场文书
公司行政助理岗位职责
2015/04/11 职场文书
新年祝酒词大全
2015/08/11 职场文书
PHP实现rar解压读取扩展包小结
2021/06/03 PHP
Mysql排查分析慢sql之explain实战案例
2022/04/19 MySQL
详解Spring Security如何在权限中使用通配符
2022/06/28 Java/Android