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Redis 怎么做消息队列

简介消息队列是一个消息的链表,是一个异步处理的数据处理引擎。你可以这样理解,在Redis的list列表中存放消息数据,然后按照排队方式先进先出(左进右出,右进左出)。

一、什么是消息队列


消息队列是一个消息的链表,是一个异步处理的数据处理引擎

你可以这样理解,在Redis的list列表中存放消息数据,然后按照排队方式先进先出(左进右出,右进左出)。



二、消息队列产生的历史原因


主要原因是由于在高并发环境下,由于来不及同步处理,请求往往会发生堵塞,比如说,大量的insert,update之类的请求同时到达MySQL,直接导致无数的行锁表锁,甚至最后请求会堆积过多,从而触发并发错误。通过使用消息队列,我们可以异步处理请求,从而缓解系统的压力



三、消息队列的应用场景


主要应用一些延迟异步操作的场景

比如:发送邮件、发送短信、消息推送、视频转码、图片转码、日志存储、导入数据等。

在发送邮件或者短信,我们不希望程序一直停留,等待发送成功才相应,而是异步进行处理,即:将待发送的邮件数据添加到消息队列中,然后按照排队先后进行异步发送邮件。



四、消息队列的优点


不仅能够提高系统的负荷,还能够改善因网络阻塞导致的数据缺失

这个可以理解为:

1)  异步处理数据,不会一次性给服务器太多压力,并且不直接操作数据库,减少了数据库的压力。

2)  并且若在网络阻塞时,若已经添加到消息队列中,那么这些数据会正常执行,不会造成丢失。



五、redis实现队列方案


整体思路:

前面提到消息队列,就相当于到银行窗口排队,先到的叫号入队(加入到redis消息队列),然后排到了则根据相应的叫号出队。


Redis的一些特点:

Redis设计用来做缓存的,但是由于它自身的某种特性使得它可以用来做消息队列,它有几个阻塞式的API可以使用,正是这些阻塞式的API让其有能力做消息队列;另外,做消息队列的其他特性例如FIFO(先入先出)也很容易实现,只需要一个list对象从头取数据,从尾部塞数据即可;redis能做消息队列还得益于其list对象blpop/brpop接口以及Pub/Sub(发布/订阅)的某些接口,它们都是阻塞版的,所以可以用来做消息队列。


方案一:

使用Redis的lpush/rpop (rpush/lpop) 命令 简单实现左进右出 或 右进左出 的list列表。

然后需要开启一个线程任务或者定时任务或者轮询方式,不停的调用rpop方法查看List中是否有待处理消息。

缺点:每调用一次都会发起一次连接,这会造成不必要的浪费。

1)、如果生产者速度大于消费者消费速度,消息队列长度会一直增大,时间久了会占用大量内存空间。

2)、如果睡眠时间过长,这样不能处理一些时效性的消息,睡眠时间过短,也会在连接上造成比较大的开销。


方案二:(推荐)

将方案一中的lpop、rpop命令改为使用blpop(左出)、brpop(右出)

这个指令只有在有元素时才返回,没有则会阻塞直到超时返回null

阻塞实现:不用轮询,当队列key有数据时候,就会响应,这里读取消息不会一直循环去读取,而是一直阻塞,等到有消息过来才读取。

该指令还提供了优先级以及超时参数

实现队列优先级命令:brpop queue1 queue2 …

这样子即可以实现当队列1有数据时,优先处理,比如银行vip窗口等

实现超时退出:Redis的brpop默认不带超时参数(或者说是默认为0(s)),会一直在进程中

实现命令:brpop queue1 timeout



六、通过Redis消息队列完成模拟验证码发送,代码示例


1、假设这是一个发送短信验证码的Api方法


<?php


/**
 * 发送验证码
 */
public function sendCaptcha()
{
    //外部参数(获取手机号)
    $mobile = $_POST['mobile'] ?? 0;
    if (!$mobile)
    {
        exit(json_encode(['code' => -1, 'msg' => '手机号码不得为空'], JSON_UNESCAPED_UNICODE));
    }

    //生成短信验证码(随机数6位)
    $captcha = rand(100000, 999999);

    //组装队列数据Json
    $send_data = [
        'mobile' => $mobile,
        'captcha' => $captcha,
    ];

    //连接本地的Redis 服务
    $redis = new \Redis();
    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

    //向Redis的send_captcha队列投递数据
    $isPush = $redis->lPush('send_captcha', json_encode($send_data));
    if (!$isPush)
    {
        exit(json_encode(['code' => -1, 'msg' => '验证码发送失败'], JSON_UNESCAPED_UNICODE));
    }

    //输出发送成功
    exit(json_encode(['code' => 0, 'msg' => '验证码发送成功'], JSON_UNESCAPED_UNICODE));
}


2、创建一个命令行队列处理脚本console.php


<?php

//连接本地的Redis 服务
$redis = new \Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

//循环从Redis的send_captcha队列提取数据
while (true)
{
    //从队列提取数据,超时时间5秒
    //$content正常返回第一个元素是队列名称,第二个元素是你保存的值
    $content = $redis->rPop('send_captcha', 5);
    if ($content)
    {

        //提取数据中的手机号和验证码
        $data = json_decode($content['1'], true);
        $mobile = $data['mobile'];
        $captcha = $data['captcha'];

        //进行发送,此处为伪代码
        //sendCode($mobile,$captcha);

        //输出日志
        echo "向{$mobile}发送验证码{$captcha}成功" . PHP_EOL;
    }
}


代码说明:通过向Api接口提交手机号,接口会把要发送的手机号和验证码保存到Redis队列,而另外一个命令行脚本console.php会监听Redis队列并及时发送验证码。假如同时来10000人同时发送验证码也不担心会阻塞导致网络带宽资源耗尽。