Redis(五)-特性-消息队列
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis(五)-特性-消息队列相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
参考技术A消息队列要能支持组件通信消息的快速读写,而Redis本身支持数据的高速访问,正好可以满足消息队列的读写性能需求。另外,消息队列在存取消息时,必须要满足三个需求:
针对消息队列的需求,本节就来分析下Redis实现消息队列的方案
BLPOP :队列为空时阻塞
LPUSH :队列满时阻塞
BRPOPLPUSH :取出消费同时保存到另外一个备份list
从消息有序性、唯一性、可靠性三个方面分析是否可行
为了解决可靠性问题可以使用BRPOPLPUSH
当consumer故障恢复后可以从备份队列中取出消息进行处理
Streams是Redis专门为消息队列设计的数据类型,它提供了丰富的消息队列操作命令;
XADD :插入消息,消息的格式是键-值对形式,保证有序,可以自动生成全局唯一ID;
XREAD :用于读取消息,可以按ID读取数据;
XREADGROUP :按消费组形式读取消息;
XPENDING :用来查询每个消费组内所有消费者已读取但尚未确认的消息
XACK :用于向消息队列确认消息处理已完成
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场景应用:Redis如何做消息队列?
文章目录
Redis做消息队列
因为Redis中的list 是双向链表也可以当队列的特性
消息队列在存取消息时,必须要满足三个需求,分别是消息保序、处理重复的消息和保证消息可靠性。
Redis 的 List 和 Stream 两种数据类型,就可以满足消息队列的这三个需求。我们来了解下基于 List 的消息队列实现方法
消息保序
List 本身就是按先进先出的顺序对数据进行存取的,所以,如果使用 List 作为消息队列保存消息的话,就已经能满足消息保序的需求了。
List 可以使用 LPUSH + RPOP (或者反过来,RPUSH+LPOP)命令实现消息队列。
- 生产者使用
LPUSH key value[value...]
将消息插入到队列的头部,如果 key 不存在则会创建一个空的队列再插入消息。 - 消费者使用
RPOP key
依次读取队列的消息,先进先出。
不过,在消费者读取数据时,有一个潜在的性能风险点。
在生产者往 List 中写入数据时,List 并不会主动地通知消费者有新消息写入,如果消费者想要及时处理消息,就需要在程序中不停地调用 RPOP
命令(比如使用一个while(1)循环)。如果有新消息写入,RPOP命令就会返回结果,否则,RPOP命令返回空值,再继续循环。
所以,即使没有新消息写入List,消费者也要不停地调用 RPOP 命令,这就会导致消费者程序的 CPU 一直消耗在执行 RPOP 命令上,带来不必要的性能损失。
为了解决这个问题,Redis提供了 BRPOP 命令。BRPOP命令也称为阻塞式读取,客户端在没有读到队列数据时,自动阻塞,直到有新的数据写入队列,再开始读取新数据。和消费者程序自己不停地调用RPOP命令相比,这种方式能节省CPU开销。
处理重复的消息
消费者要实现重复消息的判断,需要 2 个方面的要求:
- 每个消息都有一个全局的 ID。
- 消费者要记录已经处理过的消息的 ID。当收到一条消息后,消费者程序就可以对比收到的消息 ID 和记录的已处理过的消息 ID,来判断当前收到的消息有没有经过处理。如果已经处理过,那么,消费者程序就不再进行处理了。
但是 List 并不会为每个消息生成 ID 号,所以我们需要自行为每个消息生成一个全局唯一ID,生成之后,我们在用 LPUSH 命令把消息插入 List 时,需要在消息中包含这个全局唯一 ID。
例如,我们执行以下命令,就把一条全局 ID 为 111000111、库存量为 99 的消息插入了消息队列:
> LPUSH mq "111000111:stock:99"
(integer) 1
证消息可靠性
当消费者程序从 List 中读取一条消息后,List 就不会再留存这条消息了。所以,如果消费者程序在处理消息的过程出现了故障或宕机,就会导致消息没有处理完成,那么,消费者程序再次启动后,就没法再次从 List 中读取消息了。
为了留存消息,List 类型提供了 BRPOPLPUSH
命令,这个命令的作用是让消费者程序从一个 List 中读取消息,同时,Redis 会把这个消息再插入到另一个 List(可以叫作备份 List)留存。
这样一来,如果消费者程序读了消息但没能正常处理,等它重启后,就可以从备份 List 中重新读取消息并进行处理了。
总结
好了,到这里可以知道基于 List 类型的消息队列,满足消息队列的三大需求(消息保序、处理重复的消息和保证消息可靠性)。
- 消息保序:使用 LPUSH + RPOP;
- 阻塞读取:使用 BRPOP;
- 重复消息处理:生产者自行实现全局唯一 ID;
- 消息的可靠性:使用 BRPOPLPUSH
List 作为消息队列有什么缺陷?
List 不支持多个消费者消费同一条消息,因为一旦消费者拉取一条消息后,这条消息就从 List 中删除了,无法被其它消费者再次消费。
要实现一条消息可以被多个消费者消费,那么就要将多个消费者组成一个消费组,使得多个消费者可以消费同一条消息,但是 List 类型并不支持消费组的实现。
这就要说起 Redis 从 5.0 版本开始提供的 Stream 数据类型了,Stream 同样能够满足消息队列的三大需求,而且它还支持「消费组」形式的消息读取。
以上是关于Redis(五)-特性-消息队列的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章