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🏆本文收录于《Spring Boot从入门到精通》，专门攻坚指数提升，2023 年国内最系统+最强（更新中）。
本专栏致力打造最硬核 Spring Boot 从零基础到进阶系列学习内容，🚀均为全网独家首发，打造精品专栏，专栏持续更新中…欢迎大家订阅持续学习。
环境说明：Windows10 + Idea2021.3.2 + Jdk1.8 + SpringBoot 2.3.1.RELEASE
1. 前言🔥
提到延时队列，相信各位同学并不会陌生，JDK原生提供了延时队列的使用，当然我们这里介绍的不是这种；在实际的项目中，如果我们有延时队列的场景，可以怎样去实现呢？举一个常见的例子，比如淘宝下单30分钟内，若没有支付，则自动取消订单，这该如何实现？
bug菌同学扬言：“这个还不简单！，给我10秒钟时间”，上来就是一顿神级操作。
new Thread(() -> {
// 休眠30分钟
Thread.sleep(30 * 60 * 1000);
//执行取消订单
cancelOrder();
}).start();
“斗宗强者，恐怖如斯！” ，哈哈，让同学们见笑啦！开胃小菜，开胃小菜...
接下来请认真想一想，如果让我们来实现一个延时队列，可以怎么整？具体该如何实现呢？这将又会是干货满满的一期，全程无尿点不废话只抓重点教，具有非常好的学习效果，拿好小板凳准备就坐！希望学习的过程中大家认真听好好学，学习的途中有任何不清楚或疑问的地方皆可评论区留言或私信，bug菌将第一时间给予解惑，那么废话不多说，直接开整！Fighting！！
2. 环境说明🔥
本地的开发环境：
- 开发工具：IDEA 2021.3
- JDK版本： JDK 1.8
- Spring Boot版本：2.3.1 RELEASE
- Maven版本：3.8.2
3. 实现思路🔥
我们都知道，Redis作为一款高性能的NoSQL数据库，具备快速读写、高并发、数据持久化等特点，非常适合用于实现延迟队列。Redis提供了丰富的数据结构，其中利用Redis的ZSET（有序集合）数据结构就可以实现一个简单的延迟队列。
Redis的zset数据结构中的每个元素都有一个分数score和一个值value，我们可以将任务的执行时间戳作为score，将任务数据作为value，将任务插入到zset中，每个任务有一个唯一的id(比如订单id)，以及任务执行时间(比如30min)，任务内容(比如订单超时支付系统自动取消)等信息体。然后另起一个线程，该线程会周期性地从zset中取出score最小（即最早要执行的）的任务，如果该任务的score小于当前时间戳，则执行任务，否则等待一段时间再次检查，直到任务可以执行，执行任务后，通过Redis的remove命令删除已经成功执行的任务即可。
4. 详细步骤🔥
本文将介绍如何使用Redis的Sorted Set数据结构来实现延迟队列，并提供一个完整的示例代码。同时，我们还将会给出对应的测试用例和测试结果。
如下我先给同学们概括下，针对Spring Boot项目，如何利用Redis实现延迟队列的一些实现步骤？同学们请看：
- 引入spring-boot-starter-data-redis 和spring-boot-starter-test依赖。
- 配置redis。
- 创建消息类 DelayMessage
- 编写延时队列类 DelayQueue，提供添加消息、删除消息和获取消息方法。
- 创建消息处理器 DelayMessageHandler，处理已到期的消息。
- 编写测试类 DelayQueueTest，测试延时队列的添加、删除和处理消息功能。
- 在Spring Boot启动类中启动延时队列。
- 测试用例方法启动测试。
4.1 搭建Spring Boot应用
首先，我们先创建个基础的Spring Boot项目，如果还不会点这里，此处就不详细赘述啦。
4.2 引入相关依赖
引入相关依赖，使用Maven引入Redis 和 Test 的相关依赖，例如：
<!--test测试类-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--集成redis-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
4.3 配置Redis
配置Redis连接等相关信息，这里同学们可以闭眼cv，示例代码如下：
#redis配置
Spring:
redis:
database: 0 #Redis数据库索引（默认为0）
host: 127.0.0.1 #redis服务器ip，由于我是搭建在本地，固指向本地ip
port: 6379 #redis服务器连接端口
password: #redis服务器连接密码（默认为空）
# 连接池配置
jedis.pool:
max-active: 20 #连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
max-wait: -1 #连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
max-idle: 10 #连接池中的最大空闲连接
min-idle: 0 #连接池中的最小空闲连接
timeout: 1000 #连接超时时间（毫秒）。我设置的是1秒
4.4 创建消息类 DelayMessage
这里我们定义一个消息类 DelayMessage，包含消息id、消息内容和到期时间(开始执行的时间)等，示例代码如下，仅供参考：
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class DelayMessage implements Serializable {
//切记实例化
private static final long serialVersionUID = -7671756385477179547L;
private String id; //消息id
private String content; //消息内容
private long expireTime; //到期时间
}
4.5 创建延时队列类 DelayQueue
创建一个延时队列类 DelayQueue，提供添加消息、删除消息和获取消息方法，具体代码实现如下，仅供参考：
@Component
public class DelayQueue {
private static final String KEY = "delay_queue";
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
/**
* 添加消息到延时队列中
*/
public void put(DelayMessage message) {
redisTemplate.opsForZSet().add(KEY, message, message.getExpireTime());
}
/**
* 从延时队列中删除消息
*/
public void remove(DelayMessage message) {
redisTemplate.opsForZSet().remove(KEY, message);
}
/**
* 获取延时队列中已到期的消息
*/
public List<DelayMessage> getExpiredMessages() {
long minScore = 0;
long maxScore = System.currentTimeMillis();
Set<Object> messages = redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(KEY, minScore, maxScore);
if (messages == null || messages.isEmpty()) {
return Collections.emptyList();
}
List<DelayMessage> result = new ArrayList<>();
for (Object message : messages) {
result.add((DelayMessage) message);
}
return result;
}
}
4.6 创建DelayMessageHandler(消息处理器)
创建一个消息处理器 DelayMessageHandler，添加一个处理已到期的消息，写个定时任务，间隔1s轮询延时队列中是否有已到期的任务，如果获取不为空则进行消息处理逻辑，反之继续轮询，具体代码实现如下，仅供参考：
@Component
public class DelayMessageHandler {
@Autowired
private DelayQueue delayQueue;
/**
* 处理已到期的消息(轮询)
*/
@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void handleExpiredMessages() {
//获取当前系统时间
String dateTime = DateFormatUtils.format(new Date(), "hh:MM:ss");
//扫描任务，并将需要执行的任务加入到任务队列中
List<DelayMessage> messages = delayQueue.getExpiredMessages();
System.out.println(dateTime + " 待处理消息：" + messages);
//处理消息
if (!messages.isEmpty()) {
for (DelayMessage message : messages) {
System.out.println(dateTime + " 处理消息：" + message.getContent());
//成功处理消息后，便将消息进行移除。
delayQueue.remove(message);
}
}
}
}
4.7 编写测试类 DelayQueueTest
编写测试类 DelayQueueTest，测试延时队列的添加、删除和处理消息功能。仅供参考：
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class DelayQueueTest {
@Autowired
private DelayQueue delayQueue;
@Test
public void testDelayQueue() {
//获取当前系统时间
long newDate = System.currentTimeMillis();
// 添加消息：1秒后到期
DelayMessage message1 = new DelayMessage("1", "delay message 1", newDate + 1000);
// 添加消息：3秒后到期
DelayMessage message2 = new DelayMessage("2", "delay message 2", newDate + 3000);
// 添加消息：6秒后到期
DelayMessage message3 = new DelayMessage("3", "delay message 3", newDate + 6000);
// 添加消息：10秒后到期
DelayMessage message4 = new DelayMessage("4", "delay message 4", newDate + 10000);
delayQueue.put(message1);//1s后执行
delayQueue.put(message2);//3s后执行
delayQueue.put(message3);//6s后执行
delayQueue.put(message4);//10s后执行
}
}
4.8 测试案例
如上编写测试用例，我们先来预估测试用例的执行结果，如下：
- 添加消息：1秒后到期， 处理消息：delay message 1
- 添加消息：3秒后到期， 处理消息：delay message 1
- 添加消息：6秒后到期， 处理消息：delay message 3
- 添加消息：10秒后到期， 处理消息：delay message 4
实际上，我们要进行一波验证，是否按添加的DelayMessage中的expireTime值自动执行？我们重启项目后，对测试用例手动执行，坐等观看控制台输出即可。
根据控制台的秒数来判断即可算出在第一次被执行的Message作为参照点，随后将时间延长加上指定执行秒数即可验证；很明显，跟预期结果完全一致。同学们，你们学废了吗？
4.9 小结
本次代码演示中主要使用了Redis的Sorted Set数据结构，包括以下操作：
- 添加元素：redisTemplate.opsForZSet().add(KEY, message, message.getExpireTime());
- 删除元素：redisTemplate.opsForZSet().remove(KEY, message);
- 获取指定score范围内的元素：redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(KEY, startScore, endScore);
- ...
本文重点介绍了如何使用Spring Boot + Redis实现延迟队列，并提供了一个完整的示例代码。同时，我们还介绍了如何使用Sorted Set数据结构来存储延迟队列，并提供了相应的测试用例和测试结果。如果同学们对延迟队列有兴趣，可以在此基础上进一步学习和探究。
... ...
ok，以上就是我这期的全部内容啦，如果还想学习更多，你可以看看如下的往期热文推荐哦，每天积累一个奇淫小知识，日积月累下去，你一定能成为令人敬仰的大佬。
「赠人玫瑰，手留余香」，咱们下期拜拜~~
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