Redis第18讲——Redis和Redission实现延迟消息

即使不是做电商业务的同学，也一定知道订单超时关闭这种业务场景，这个场景大致就是用户下单后，如果在一定时间内未支付（比如15分钟、半小时），那么系统就会把这笔订单给关闭掉。这个功能实现的方式有很多种，比如JDK中自带的DelayQueue延迟队列、Timer、ScheduledThreadPoolExecutor，强烈推荐的RocketMQ、RabblitMQ及Kafka等消息队列，还有就是Hutool的SystemTimer、Netty的HashedWheelTimer等等，感兴趣的可以去了解一下。今天我们就先看看Redis和Redisson是如何实现延迟消息的。

一、Redis如何实现延迟消息

1.1 过期key监听

很多人都知道Redis有一个过期监听的功能，在redis.conf中加一条notify-keyspace-events开启过期监听，然后在代码中实现KeyExpirationMessageListener就可以监听key的过期消息了。

这样就可以在接收到过期消息的时候进行关单操作了，但是这个方案并不推荐**，Redis官方明确说过Redis并不保证key在过期的时候就能被立即删除，更不保证这个消息能被立即发出，所以，消息延迟是必然的，数据量越大延迟的时间越长。**

而且，在Redis5.0之前，这个消息是通过PUB/SUB模式发出的，不会做持久化，至于你有没有接收到，有没有消费成功，它不管，所以，如果发消息的时候客户端挂了，之后再恢复的话，这个消息也就彻底丢了。

1.2 Zset

我们可以借助Redis中的有序集合------zset来实现这个功能，zset是一个有序集合，每一个元素（member）都关联了一个score，可以通过score排序来取集合中的值。

我们可以将订单超时时间的时间戳（下单时间+超时时间）作为score ，订单号orderId作为成员（member），这样redis会对zset按照score进行排序，再通过定时任务获取**"当前时间>=score"**的延迟任务，获取到之后就可以根据订单号（member）进行关单操作。

这么实现的优点就是可以借助redis持久化和高可用机制，避免数据丢失。

1.3 zset实现超时关单Demo

步骤：

• 用户下单后，将信息写入redis zset缓存中，score为当前时间+延迟时间的时间戳，member为订单号。

• 使用ZRangeByScore和WithScores命令，获取当前时间戳之前的所有任务，并通过score判断哪些任务已到期，进行关单处理。

• 启动一个额外的定时任务周期性检查并处理已到期的订单。

导入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

Demo：

@Service
public class OrderDelayService {
    @Autowired
    private RedisTemplate<String,String> redisTemplate;
    //延迟15分钟
    private final long delayTime = 15*60*1000;
    //订单号key前缀
    private static final String ORDER_KEY="order:";
    //延迟关单key
    private static final String DELAY_KEY="close_orders";
    /**
     * 创建订单
     * @param orderId
     */
    public void createOrder(String orderId){
        //...
        //创建订单成功
        //1.获取当前时间戳
        long currentTime = System.currentTimeMillis();
        //2.score:当前时间+延迟时间
        long score=currentTime+delayTime;
        //3.加入redis zset集合
        redisTemplate.opsForZSet().add(
                DELAY_KEY,  //redis key
                ORDER_KEY+orderId, //member
                score //score
        );
    }
​
    /**
     * 任务间隔一秒执行一次
     */
    @Scheduled(fixedDelay = 1000)
    public void closeExpiredOrders(){
        //当前时间戳
        long currentTime = System.currentTimeMillis();
        ZSetOperations<String, String> zSetOps = redisTemplate.opsForZSet();
        //取出所有数据(已排好序）
        Set<String> orderKeys = zSetOps.range(DELAY_KEY, 0, -1);
        for (String orderKey : orderKeys) {
            //获取score，
            double score = zSetOps.score(DELAY_KEY, orderKey);
            if(currentTime>=score){
                String orderId = orderKey.substring(ORDER_KEY.length());
                //进行关单操作...closeOrder(orderId)
                //从zset里移除该订单
                zSetOps.remove(DELAY_KEY,orderKey);
            }
        }
    }
}

二、Redission如何实现延迟消息

2.1 实现原理

Redission中定义了分布式延迟队列DelayedQueue，其实就是在zset的基础上增加了一个基于内存的延迟队列。

大致的流程如下：

当我们要添加一个数据到延迟队列的时候，redission会把数据+超时时间放到zset中，并且起一个延时任务，当任务到期的时候，再去zset中把数据取出来，返回给客户端使用。

2.2 案例

导入依赖：

 <dependency>
     <groupId>org.redisson</groupId>
     <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
     <version>3.13.1</version>
</dependency>

定义一个客户端：

@Component
public class RedissionConfig {
    @Bean(destroyMethod = "shutdown")
    public RedissonClient redssion(){
        Config config=new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1");
        return Redisson.create(config);
    }
}

实现：

@Component
public class RedissionDelay {
​
    @Autowired
    private RedissonClient client;
    /**
     * 创建订单，并设置过期时间
     * @param orderId
     */
    public void createOrder(String orderId){
        //...
        //创建订单成功
        RBlockingDeque<Object> blockingDeque = client.getBlockingDeque("orderQueue");
        RDelayedQueue<Object> delayedQueue = client.getDelayedQueue(blockingDeque);
        //将订单加入延迟队列，延迟时间为15分钟
        delayedQueue.offer(orderId,15, TimeUnit.MINUTES);
    }
​
    /**
     * 关单操作
     */
    public void closeOrder(){
        RBlockingDeque<Object> orderQueue = client.getBlockingDeque("orderQueue");
        new Thread(() -> {
            while (true){
                try {
                    String orderId = (String) orderQueue.take();
                    //进行关单操作，closeOrder(orderId)
                } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }
}

上述例子，我们用RDelayedQueue的offer方法将订单添加到了延迟队列，并指定了延迟时间，当元素的延迟时间到达时，Redission会将元素从RDelayedQueue转移到与之关联的RBlockingDeque。

然后在检查是否要关单的时候，另起了一个线程，不断循环读取到期的订单。值得注意的是 take方法从RBlockingDeque中获取元素，这是一个阻塞操作，如果没有元素，它会一直等到，直到有元素。

End：希望对大家有所帮助，如果有纰漏或者更好的想法，请您一定不要吝啬你的赐教🙋。