Redis延时队列,这次彻底给你整明白了,java程序设计基础案例宝藏版答案

本文详细介绍了如何使用Redis实现延时队列,包括使用list数据结构作为消息队列,解决空轮询、延迟及空闲连接问题的方法。通过blpop/brpop实现阻塞读,减少延迟,并探讨了分布式锁冲突处理策略,最后讨论了延时队列的优化,如使用lua脚本避免资源浪费。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

用户并发量的情况,可以延时2分钟给用户发短信

先来看看Redis实现普通的消息队列

======================================================================================

我们知道,对于专业的消息队列中间件,如Kafka和RabbitMQ,消费者在消费消息之前要进行一系列的繁琐过程。

如RabbitMQ发消息之前要创建 Exchange,再创建 Queue,还要将 Queue 和 Exchange 通过某种规则绑定起来,发消息的时候要指定 routingkey,还要控制头部信息

但是绝大 多数情况下,虽然我们的消息队列只有一组消费者,但还是需要经历上面一些过程。

有了 Redis,对于那些只有一组消费者的消息队列,使用 Redis 就可以非常轻松的搞定。Redis 的消息队列不是专业的消息队列,它没有非常多的高级特性, 没有 ack 保证,如果对消息的可靠性有着极致的追求,那么它就不适合使用

异步消息队列基本实现

==============================================================================

Redis 的 list(列表) 数据结构常用来作为异步消息队列使用,使用 rpush/lpush 操作入队列, 使用 lpop 和 rpop 来出队列

Redis延时队列,这次彻底给你整明白了

rpush queue 月伴飞鱼1 月伴飞鱼2 月伴飞鱼3

(integer) 3

lpop queue

“月伴飞鱼1”

llen queue

(integer) 2

问题1:如果队列空了

==============================================================================

客户端是通过队列的 pop 操作来获取消息,然后进行处理。处理完了再接着获取消息, 再进行处理。如此循环往复,这便是作为队列消费者的客户端的生命周期。

可是如果队列空了,客户端就会陷入 pop 的死循环,不停地 pop,没有数据,接着再 pop, 又没有数据。这就是浪费生命的空轮询。空轮询不但拉高了客户端的 CPU,redis 的 QPS 也 会被拉高,如果这样空轮询的客户端有几十来个,Redis 的慢查询可能会显著增多。

通常我们使用 sleep 来解决这个问题,让线程睡一会,睡个 1s 钟就可以了。不但客户端 的 CPU 能降下来,Redis 的 QPS 也降下来了

问题2:队列延迟

============================================================================

用上面睡眠的办法可以解决问题。同时如果只有 1 个消费者,那么这个延迟就是 1s。如果有多个消费者,这个延迟会有所下降,因 为每个消费者的睡觉时间是岔开来的。

有没有什么办法能显著降低延迟呢?

====================================================================================

那就是 blpop/brpop。

这两个指令的前缀字符 b 代表的是 blocking,也就是阻塞读。

阻塞读在队列没有数据的时候,会立即进入休眠状态,一旦数据到来,则立刻醒过来。消 息的延迟几乎为零。用 blpop/brpop 替代前面的 lpop/rpop,就完美解决了上面的问题。

问题3:空闲连接自动断开

================================================================================

其实他还有个问题需要解决—— 空闲连接的问题。

如果线程一直阻塞在哪里,Redis 的客户端连接就成了闲置连接,闲置过久,服务器一般 会主动断开连接,减少闲置资源占用。这个时候 blpop/brpop 会抛出异常来。

所以编写客户端消费者的时候要小心,注意捕获异常,还要重试。

分布式锁冲突处理

============================================================================

假如客户端在处理请求时加分布式锁没加成功怎么办。

一般有 3 种策略来处理加锁失败:

=====================================================================================

1、直接抛出异常,通知用户稍后重试;

2、sleep 一会再重试;

3、将请求转移至延时队列,过一会再试;

直接抛出特定类型的异常

===============================================================================

这种方式比较适合由用户直接发起的请求,用户看到错误对话框后,会先阅读对话框的内 容,再点击重试,这样就可以起到人工延时的效果。如果考虑到用户体验,可以由前端的代码 替代用户自己来进行延时重试控制。它本质上是对当前请求的放弃,由用户决定是否重新发起 新的请求。

sleep

=========================================================================

sleep 会阻塞当前的消息处理线程,会导致队列的后续消息处理出现延迟。如果碰撞的比 较频繁或者队列里消息比较多,sleep 可能并不合适。如果因为个别死锁的 key 导致加锁不成 功,线程会彻底堵死,导致后续消息永远得不到及时处理。

延时队列

========================================================================

这种方式比较适合异步消息处理,将当前冲突的请求扔到另一个队列延后处理以避开冲突。

延时队列的实现

===========================================================================

我们可以使用 zset这个命令,用设置好的时间戳作为score进行排序,使用 zadd score1 value1 … 命令就可以一直往内存中生产消息。再利用 zrangebysocre 查询符合条件的所有待处理的任务,通过循环执行队列任务即可。也可以通过 zrangebyscore key min max withscores limit 0 1 查询最早的一条任务,来进行消费

Redis延时队列,这次彻底给你整明白了

private Jedis jedis;

public void redisDelayQueueTest() { String key = “delay_queue”;

// 实际开发建议使用业务 ID 和随机生成的唯一 ID 作为 value, 随机生成的唯一 ID 可以保证消息的唯一性, 业务 ID 可以避免 value 携带的信息过多

String orderId1 = UUID.randomUUID().toString(); jedis.zadd(queueKey, System.currentTimeMillis() + 5000, orderId1);

String orderId12 = UUID.randomUUID().toString(); jedis.zadd(queueKey, System.currentTimeMillis() + 5000, orderId2);

new Thread() {

@Override public void run() { while (true) {

Set resultList; // 只获取第一条数据, 只获取不会移除数据

resultList = jedis.zrangebyscore(key, System.currentTimeMillis(), 0, 1);

if (resultList.size() == 0) {

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace(); break;

} } else {

// 移除数据获取到的数据

if (jedis.zrem(key, resultList.get(0)) > 0) {

String orderId = resultList.get(0);

log.info(“orderId = {}”, resultList.get(0));

this.handleMsg(orderId);

} } } } }.start();}public void handleMsg(T msg) { System.out.println(msg);}

上面的实现, 在多线程逻辑上也是没有问题的, 假设有两个线程 T1, T2和其他更多线程, 处理逻辑如下, 保证了多线程情况下只有一个线程处理了对应的消息:

1.T1, T2 和其他更多线程调用 zrangebyscore 获取到了一条消息 A

2.T1 准备开始删除消息 A, 由于是原子操作, T2 和其他更多线程等待 T1 执行 zrem 删除消息 A 后再执行 zrem 删除消息 A

3.T1 删除了消息 A, 返回删除成功标记 1, 并对消息 A 进行处理

4.T2 其他更多线程开始 zrem 删除消息 A, 由于消息 A 已经被删除, 所以所有的删除均失败, 放弃了对消息 A 的处理

同时,我们要注意一定要对 handle_msg 进行异常捕获,避免因为个别任务处理问题导致循环异常退 出

进一步优化

=========================================================================

上面的算法中同一个任务可能会被多个进程取到之后再使用 zrem 进行争抢,那些没抢到 的进程都是白取了一次任务,这是浪费。可以考虑使用 lua scripting 来优化一下这个逻辑,将 zrangebyscore 和 zrem 一同挪到服务器端进行原子化操作,这样多个进程之间争抢任务时就不 会出现这种浪费了

[]

《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》

【docs.qq.com/doc/DSmxTbFJ1cmN1R2dB】 完整内容开源分享

(https://blog.youkuaiyun.com/qwe123147369/article/details/108844962)使用调用Lua脚本进一步优化

==================================================================================

Lua 脚本, 如果有超时的消息, 就删除, 并返回这条消息, 否则返回空字符串:

String luaScript = “local resultArray = redis.call(‘zrangebyscore’, KEYS[1], 0, ARGV[1], ‘limit’ , 0, 1)\n” +

“if #resultArray > 0 then\n” +

" if redis.call(‘zrem’, KEYS[1], resultArray[1]) > 0 then\n" +

" return resultArray[1]\n" +

" else\n" +

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值