【Redis实战|黑马点评】Redis消息队列实现异步秒杀

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什么是消息队列

消息队列Message Queue),字面意思就是存放消息的队列。最简单的消息队列模型包括3个角色:

  • 消息队列:存储和管理消息,也被称为消息代理(Message Broker)
  • 生产者:发送消息到消息队列
  • 消费者:从消息队列获取消息并处理消息

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Redis实现消息队列

Redis提供了三种不同的方式来实现消息队列:

  • list结构:基于List结构模拟消息队列
  • PubSub:基本的点对点消息模型
  • Stream:比较完善的消息队列模型

基于List结构模拟消息队列

消息队列Message Queue),字面意思就是存放消息的队列。而Redis的list数据结构是一个双向链表,很容易模拟出队列效果。

队列是入口和出口不在一边,因此我们可以利用:LPUSH结合RPOP、或者RPUSH结合LPOP来实现。

截屏2023-05-02 14.00.34.png 不过,当队列中没有消息时RPOP或LPOP操作会返回null,并不像JVM的阻塞队列那样会阻塞并等待消息。因此这里应该使用BRPOP或者BLPOP来实现阻塞效果

基于List的消息队列优缺点:

  • 优点:
    • 利用Redis存储,不受限于JVM内存上限
    • 基于Redis的持久化机制,数据安全性有保证
    • 可以满足消息有序性
  • 缺点:
    • 无法避免消息丢失
    • 只支持单消费者

基于PubSub的消息队列

PubSub(发布订阅) 是Redis 2.0版本引入的消息传递模型。顾名思义,消费者可以订阅一个或多个channel,生产者向对应channel发送消息后,所有订阅者都能收到相关信息。

  • SUBSCRIBE channel[channel]:订阅一个或多个频道
  • PUBLISH channel msg:向一个频道发送消息
  • PSUBSCRIBE pattern[pattern]:订阅与pattern格式匹配的所有频道

基于PubSub的消息队列优缺点:

  • 优点
    • 采用发布订阅模型,支持多生产、多消费
  • 缺点
    • 不支持数据持久化
    • 无法避免消息丢失
    • 消息堆积有上限,超出时数据丢失

基于Stream的消息队列 - 单消费模式

Stream是Redis 5.0引入的一种新数据类型,可以实现一个功能非常完善的消息队列。

截屏2023-05-02 14.23.28.png 基于Stream的消息队列-XREAD

截屏2023-05-02 14.25.55.png 在业务开发中,我们可以循环的调用XREAD阻塞方式来查询最新消息,从而实现持续监听队列的效果。

Stream类型消息队列的XREAD命令特点:

  • 消息可回溯(消息永久的保存在消息队列中)
  • 一个消息可以被多个消费者读取
  • 可以阻塞读取
  • 有消息漏读的风险(缺点)

基于Stream的消息队列 - 消费者组模式

消费者组(Consumer Group):将多个消费者划分到一个组中,监听同一个队列。具备下列特点:

  • 消息分流:队列中的消息会分流给组内的不同消费者,而不是重复消费,从而加快消息处理的速度。
  • 消息标识:消费者会维护一个消息标识,记录最后一个被处理的消息,哪怕消费者宕机重启,还会从标识之后读取消息。确保每一个消息都会被消费。
  • 消息确认:消费者获取消息后,消息处于pending状态,并存入一个pending-list。当处理完成后需要通过XACK来确认消息,标记消息为已处理,才会从pending-list中移除。

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截屏2023-05-02 14.42.49.png Stream类型消息队列的XREADGROUP命令特点:

  • 消息可回溯
  • 可以多消费者争抢消息,加快消息速度
  • 可以阻塞读取
  • 没有消息漏读的风险
  • 有消息确认机制,保证消息至少被消费一次

Redis三种消息队列的对比

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基于Redis的Stream消息队列实现异步秒杀下单

  • 创建一个Stream类型的消息队列,名为stream.orders
XGROUP CREATE stream.orders g1 0 MKSTREAM
  • 修改之前的秒杀下单Lua脚本,在认定有抢购后,直接向stream.orders中添加消息,内容包含voucherId、userId、orderId
  • 项目启动时,开启一个线程任务,尝试获取stream.orders中的消息,完成下单