Redis实现延迟队列的方案总结

龙虾编程 2024-05-07

redis是我们项目开发中常见的技术中间件，它除了可以实现常见的分布式锁和分布式缓存功能之外，还可以帮助我们实现很多的功能，如延迟队列。下面介绍几种redis常见的实现延迟队列的方案。

1、通过过期key通知实现

实现思路：首先开启redis的key过期通知，然后在业务中给key设置过期时间，到了过期时间后redis会自动的将过期的key消息推送给监听者，从而实现延迟任务。

核心的代码实现：

#1、开始redis的过期通知
notify-keyspace-events Ex


#2、监听redis的过期key
@Component
@Slf4j
public class RedisExpireKeyService extends 
                  KeyExpirationEventMessageListener {


    **
     * Creates new {@link MessageListener} for {@code __keyevent@*__:expired} messages.
     *
     * @param listenerContainer must not be {@literal null}.
     */
    public RedisExpireKeyService(RedisMessageListenerContainer listenerContainer) {
        super(listenerContainer);
    }


    **
     * 监听过期的key
     *
     */
    @Override
    public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
        String expireKey = message.toString();


        执行具体的业务
        System.out.println("监听到key=" + expireKey + "，已经过期");
    }




}

生产环境是不推荐使用此方案，原因Redis 的过期策略采用的是惰性删除和定期删除相结合的方式，redis并不保证 key 在过期时会被立即删除操作，此方案适用于平时自己项目练习的时候使用。

2、通过Zset数据类型+定时任务实现

实现思路：ZSet 是一种有序集合类型，它可以存储不重复的元素，并且给每个元素赋予一个 double 类型的排序权重值(score)，所以可以将元素的过期时间作为分值，通过定时任务扫描的方式判断是否达到过期时间，从而实现延迟队列。

核心的代码实现：

#使用xxl-job
@JobName("consumerTaskJob")
public void consumerTaskJob() {
   String expireKey = "ExPIRE_KEY";
   try {
       //获取当前时间
        double currentTime = System.currentTimeMillis();
        //获取超时的数据
        Set<String> expiredMemberSet = redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(expireKey, Double.MIN_VALUE, currentTime);


        //过期key
        for (String expiredMember : expiredMemberSet) {
            //todo 做实际的延迟任务
            
            //从ZSet中移除数据
            redisTemplate.opsForZSet().remove(expireKey, expiredMember);
        } 
       } catch (Exception e) {
          log.error("数据处理失败",e);
       }
    }

Zset+定时任务的实现延迟任务的方式虽然比监听过期key方案合理一些，但是它还是存在一定的缺陷，如无重试机制、延迟时间固定化（依赖定时任务的执行时间）、不适用于大规模的延迟任务。

3、Redisson实现延迟队列

Redisson是一个操作Redis的 Java 客户框架，它提供了RDelayedQueue 接口和 RQueue 接口可以实现延迟队列（Redisson 提供的延迟队列底层也是基于 Zset 数据结构实现的）。

核心的代码实现：

#1、添加依赖
<dependency>
 <groupId>org.redisson</groupId>
 <artifactId>redisson</artifactId>
 <version>3.16.0</version> 
</dependency>


#2、添加数据到队列中
//创建RedissonClient实例
RedissonClient redissonClient = Redisson.create();
//创建阻塞队列
RBlockingDeque<String> queue = redissonClient.getBlockingDeque("delayQueue");
//创建延迟队列并关联到阻塞队列
RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(queue);
//添加延迟任务
delayedQueue.offer("Task1", 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);


#3、消费数据
while (true) {
    try {
          //获取并移除队首元素，如果队列为空，则阻塞等待
          String task = queue.take();
          System.out.println("Task: " + task);
       } catch (Exception e) {
          log.error("消费失败",e);
     }
}

总结：Redis实现的延迟队列适用于处理一些比较简单的业务，如发送邮件、发送通知等，对于复杂的业务不适用于Redis的延迟任务方案。

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