Redis消息队列
Redis消息队列实现异步秒杀
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
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。
不过要注意的是，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的消息队列有哪些优缺点？
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Redis2.0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消息。
- 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
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
Stream是Redis5.0引入的一种新数据结构，可以实现一个功能完善的消息队列。发送消息的命令：XADD
读取消息的方式之一：XREAD
XREAD阻塞方式，读取最新的消息：
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，伪代码如下：
STREAM类型消息队列的XREAD命令特点：
- 消息可回溯
- 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
基于Stream的消息队列-消费者组
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：
创建消费者组：
XGROUP CREATE key groupName ID [MKSTREAM]- key:队列名称
- groupName：消费者组名称
- ID：起始ID标示，$代表队中最后一个消息，0则代表队列中第一个消息
- MKSTREAM：队列不存在时自动创建队列
其它常见命令：
#删除指定的消费者组
XGROUP DESTORY Key groupName
#给指定的消费者组添加消费者
XGROUP CREATECONSUMER key groupname consumername
#删除消费者组中的指定消费者
XGROUP DELCONSUMER key groupname consumername从消费者组读取消息：
- group：消费组名称
- consumer：消息者名称，如果消费者不存在，会自动创建一个消费者
- count：本次查询的最大数量
- BLOCK milliseconds：当没有消息时最长等待时间
- NOACK：无需手动ACK，获取到消息后自动确定
- STREAMS key：指定队列名称
- ID：获取消息的起始ID：
- “>”：从下一个未消费的消息开始
- 其它：根据指定id从pending-list中获取已消费但未确认的消息，例如0，是从pending-list中的第一个消息开始
消费者监听消息的基本思路
Stream类型消息队列的XREADGROUP命令特点：
- 消息可回溯
- 可以多消费争抢消息，加快消费速度
- 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消息队列
基于Redis的Stream结构作为消息队列，实现异步秒杀下单
**注意：**redis 要求 5.0+因为使用到了 stream 特性。
需求：
- 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，在认定有抢购资格后，直接向stream.orders中添加消息，内容包含voucherId，userId，orderId
改变的lua脚本：
--1.3.订单id
local orderId = ARGV[3]
--3.6.发送消息到队列中,XADD stream.orders * k1 v1 k2 v2 ...
redis.call('xadd','stream.orders','*','userId',userId,'voucherId',voucherId,'id',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
//线程任务
private class VoucherOrderHandler implements Runnable{
String queueName = "streams.orders";
@Override
public void run() {
while (true){
try {
//1.获取消息队列中的订单信息 XREADGROUP GROUP g1 c1 COUNT1 BLOCK 2000 STREAMS streams.order
List<MapRecord<String, Object, Object>> list = stringRedisTemplate.opsForStream().read(
Consumer.from("g1", "c1"),
StreamReadOptions.empty().count(1).block(Duration.ofSeconds(2)),
StreamOffset.create(queueName, ReadOffset.lastConsumed())
);
//2.判断消息获取是否成功
if (list ==null || list.isEmpty()) {
//2.1如果获取失败，说明没有消息，继续下一次循环
continue;
}
//3.解析消息中的订单消息
MapRecord<String, Object, Object> record = list.get(0);
Map<Object, Object> value = record.getValue();
VoucherOrder voucherOrder = BeanUtil.fillBeanWithMap(value, new VoucherOrder(), true);
//4.如果获取成功，可以下单
handleVoucherOrder(voucherOrder);
//5.ACK确认 SACK stream.orders g1 id
stringRedisTemplate.opsForStream().acknowledge(queueName,"g1",record.getId());
} catch (Exception e) {
log.error("处理订单异常",e);
//处理异常的消息
handlePendingList();
}
}
}
private void handlePendingList(){
while (true){
try {
//1.获取pending-list中的订单信息 XREADGROUP GROUP g1 c1 COUNT1 BLOCK 2000 STREAMS streams.order
List<MapRecord<String, Object, Object>> list = stringRedisTemplate.opsForStream().read(
Consumer.from("g1", "c1"),
StreamReadOptions.empty().count(1),
StreamOffset.create(queueName, ReadOffset.from("0"))
);
//2.判断消息获取是否成功
if (list ==null || list.isEmpty()) {
//2.1如果获取失败，说明pending-list没有消息，结束循环
break;
}
//3.解析消息中的订单消息
MapRecord<String, Object, Object> record = list.get(0);
Map<Object, Object> value = record.getValue();
VoucherOrder voucherOrder = BeanUtil.fillBeanWithMap(value, new VoucherOrder(), true);
//4.如果获取成功，可以下单
handleVoucherOrder(voucherOrder);
//5.ACK确认 SACK stream.orders g1 id
stringRedisTemplate.opsForStream().acknowledge(queueName,"g1",record.getId());
} catch (Exception e) {
log.error("处理pending-list订单异常",e);
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
}实现下单业务
@Override
@Transactional
public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
//获取用户
Long userId = UserHolder.getUser().getId();
//获取订单id
long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
//1.执行lua脚本
Long result = stringRedisTemplate.execute(
SECKILL_SCRIPT,
Collections.emptyList(),
voucherId.toString(),
userId.toString(),
String.valueOf(orderId)
);
//2.判断结果是为0
int r = result.intValue();
if (r !=0 ){
//2.1.不为0,代表没有购买资格
return Result.fail(r==1 ? "库存不足":"不能重复下单");
}
//3.获取代理对象
proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
//3.返回订单id
return Result.ok(orderId);
}
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