Redis 作为消息队列的三种使用方式与 Spring Boot 实践

目录

1. Redis 为什么能够作为消息队列
2. 三种消息队列实现方式概览
3. Redis List 队列机制及 Spring 实战
4. Redis Pub/Sub 发布订阅机制及使用方式
5. Redis Stream：最强队列机制（含 ACK、消费组）
6. Spring Boot 整合 Stream（完整可运行）
7. Redis Stream 与 Kafka 的特点对比
8. 使用场景总结

---

1. Redis 为什么可以用作消息队列

Redis 是一个基于内存的高性能 Key-Value 数据库，它的数据结构丰富且操作均为 O(1)。

队列的本质是"先进先出，按顺序取出"，而 Redis 的 List、Pub/Sub 与 Stream 结构分别可以满足不同层次的队列需求：

• List：可以充当普通队列
• Pub/Sub：提供实时的发布订阅
• Stream：提供带持久化、消费组、ACK 确认机制的专业队列能力

这让 Redis 在轻量级 MQ 场景下非常灵活，也非常高效。

---

2. Redis 三种消息队列方案对比

方案	持久化	是否丢消息	是否支持消费组	是否需要 ACK	使用难度	适用场景
List（LPUSH/RPOP）	支持	有可能丢失	不支持	不支持	最简单	简单后台任务、异步执行
Pub/Sub	不支持	订阅者离线即丢失	不支持	不支持	中等	实时消息推送、广播通知
Stream	支持	不容易丢失	支持	支持	相对复杂	订单处理、任务调度、分布式队列

从功能完善度来看，Stream 是最推荐的方案。

从使用简单度来看，List 是最容易上手的。

---

3. Redis List 队列机制（LPUSH + RPOP）

List 是 Redis 最经典的队列实现方式。通过"左进右出"就可以模拟一个典型的 FIFO 队列。

特点说明

1. 实现简单，可快速上手
2. 使用 RedisTemplate 就能轻松实现
3. 不支持消费者确认机制，消息投递后无法保证成功处理
4. 多消费者会导致竞争同一条消息，不适合任务分布式分发

因此，List 更适合简易异步任务、低可靠场景。

生产者示例：

@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;

public void sendMessage(String msg) {
    redisTemplate.opsForList().leftPush("task_queue", msg);
}

消费者示例：

@Scheduled(fixedDelay = 1000)
public void consumer() {
    String msg = redisTemplate.opsForList().rightPop("task_queue");
    if (msg != null) {
        System.out.println("处理任务：" + msg);
    }
}

这种方式虽然简单，但不具备强队列能力。

---

4. Redis Pub/Sub 发布订阅模式

Pub/Sub 提供了一种非常实时化的消息推送方式，它不存储历史消息，只有在线订阅者才能收到。

模式特点

1. 适合实时通知，如系统消息、广播消息、在线聊天
2. 不会保存消息，订阅者掉线即丢失
3. 没有 ACK，无法保证每条消息被处理

Pub/Sub 不适合作为任务队列，但适合"实时推送"。

监听器配置

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    MessageListenerAdapter listenerAdapter(MessageReceiver receiver) {
        return new MessageListenerAdapter(receiver, "onMessage");
    }

    @Bean
    RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory factory,
                                            MessageListenerAdapter listenerAdapter) {
        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
        container.setConnectionFactory(factory);
        container.addMessageListener(listenerAdapter, new PatternTopic("notice"));
        return container;
    }
}

消费者

@Component
public class MessageReceiver {
    public void onMessage(String message) {
        System.out.println("收到通知：" + message);
    }
}

生产者

redisTemplate.convertAndSend("notice", "系统通知：服务器即将维护");

---

5. Redis Stream：专业级消息队列方案

Stream 是 Redis 5.0 引入的全新数据结构，是一套完整的消息队列系统，特点如下：

1. 支持持久化，数据不会因断电丢失
2. 支持消费者组，可由多个消费者组成消费集群
3. 支持 ACK 确认机制，确保消息不会丢失
4. 单条消息被确定处理后自动从 Pending 列表中移除
5. 支持自动或手动 Claim，保证消息不会被遗忘
6. 顺序性和性能都非常优秀

Stream 可以被认为是小型版的 Kafka，但更轻量、更容易部署。

---

6. Spring Boot 整合 Redis Stream

1）依赖引入

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

2）初始化消息队列的消费组

为了防止不存在的消费组导致报错，一般在项目启动时创建消费组：

@Component
public class StreamInit {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @PostConstruct
    public void init() {
        try {
            redisTemplate.opsForStream().createGroup("order_stream", "order_group");
        } catch (Exception ignored) {}
    }
}

3）生产者发送消息

@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;

public void sendOrder(String orderNo) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("orderNo", orderNo);
    redisTemplate.opsForStream().add("order_stream", map);
}

4）消费者处理消息（包含 ACK）

@Component
public class OrderConsumer implements StreamListener<String, MapRecord<String, String, String>> {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @Override
    public void onMessage(MapRecord<String, String, String> record) {
        String orderNo = record.getValue().get("orderNo");
        System.out.println("正在处理订单：" + orderNo);

        redisTemplate.opsForStream().acknowledge("order_stream", "order_group", record.getId());
    }
}

5）注册 Stream 监听器

@Configuration
public class StreamConfig {

    @Bean
    public RedisMessageListenerContainer listenerContainer(
            RedisConnectionFactory factory,
            OrderConsumer consumer) {

        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
        container.setConnectionFactory(factory);

        StreamMessageListenerContainer.StreamMessageListenerContainerOptions<String, MapRecord<String, String, String>> options =
                StreamMessageListenerContainer.StreamMessageListenerContainerOptions
                        .builder()
                        .pollTimeout(Duration.ofSeconds(2))
                        .build();

        StreamMessageListenerContainer<String, MapRecord<String, String, String>> streamContainer =
                StreamMessageListenerContainer.create(factory, options);

        streamContainer.receiveAutoAck(
                Consumer.from("order_group", "consumer_1"),
                StreamOffset.create("order_stream", ReadOffset.lastConsumed()),
                consumer
        );

        streamContainer.start();
        return container;
    }
}

至此，Redis Stream 的生产-消费整体链路完整实现，可以直接在实际项目中使用。

---

7. Redis Stream 与 Kafka 的对比分析

特点	Redis Stream	Kafka
吞吐量	中等偏高	极高
消费机制	消费组 + ACK	消费组 + Offset
持久化方式	内存主导 + AOF	磁盘顺序写
依赖环境	极简，部署容易	较复杂，需要 Zookeeper 或 Kraft
使用场景	中小型业务，订单流、异步任务	海量日志、实时流处理、大型数据系统

结论： 当系统规模较小时，Redis Stream 是简单高效的队列方案；当系统达到大规模吞吐需求时，Kafka 才是更合适的选择。

---

8. 使用场景总结

以下场景适合完全使用 Redis Stream 或 List/PubSub：

• 订单创建后的异步处理
• 秒杀请求异步落库
• 延迟任务队列
• 短信/邮件异步发送
• 系统通知、用户消息推送
• 日志或审计消息收集
• 数据同步、事件驱动架构

Redis 的灵活性使它能够同时承担缓存、分布式锁和消息队列等多种角色，适用于多种中小型分布式系统架构。

---

结语

Redis 不仅是一个高性能的缓存数据库，同时也是一个非常灵活且强大的轻量级消息队列解决方案。依托于其多样化的数据结构、极高的读写性能以及简单易部署的特点，Redis 在现代微服务架构中扮演着远超"缓存"本身的角色。在许多中小型项目中，它可以承担消息传递、事件驱动、异步任务处理等职责，甚至可以在一定程度上替代专业消息中间件。

在 Spring 体系中，Redis 的集成方式非常成熟且丰富，无论是基于 List 的简易队列、基于 Pub/Sub 的实时广播消息，还是基于 Stream 的分布式消息队列，都可以通过 Spring Data Redis 顺畅地接入应用系统。其中 Redis Stream 是目前最值得推荐的方案，它具备消息持久化、消费者组、消息确认机制（ACK）、Pending 列表管理、顺序性保证等能力，能够提供接近 Kafka 那样的消息投递可靠性，同时又保持了 Redis 一贯的简单部署和轻量成本。