实现一个基于Redis的简单的延时队列(rbsdq-spring-boot-starter)

概述

项目中常常需要延时触发一些操作，比如订单30min没有付款就取消订单、有些金融机构的支付接口退款没有退款通知，需要主动调用查询接口等等。这些场景有如下特点：

• 吞吐量要求不大
• 一般的消费逻辑都是查询更新或更改一条数据，对于消息重复发送/消费并不严格
• 消息消费一次后可能还需要重新加入队列再次消费(延时退款查询状态仍为退款中，需要再次查询)

基于以上几点，可以尝试用Redis的zset数据结构来实现一个延时队列（Redis Based SImple Delat queue）

接口设计

• BaseDelayQueue是一个抽象类，继承自Thread类，重写了run()方法，实现了消费流程；还定义了一个抽象方法job()，同于对外提供消费逻辑的实现，返回值为布尔值，表示消息是否要删除，为false则消息的score会被置为当前时间戳从而放到队尾。其还包含两个属性DeleyQueueConfig和ExceptionStrategy，分别用于消费参数配置和消费异常相关的配置。
• BaseQueueConfig是一个抽象类，两个属性分别指定了redis的key和一个template对象用于消费/异常处理相关的操作
• DeleyQueueConfig队列配置，继承自BaseQueueConfig。主要参数有消息延时时长delay和线程最大休眠时长maxIdle。
• ExceptionStrategy是异常配置策略，定义了一个属性openExceptionList指定是否开启异常集合。
• QueueFactory是一个工厂类，其聚合了客户端定义的所有的队列实例，实现简单的管理。

消费流程

  其中线程休眠时长delay指定队列的延时消费时间，maxIdle参数指定线程最大休眠时间，ExceptionStrategy对象的openExceptionList属性指定是否开启异常集合。当队列中没有消息或者消息未到消费时间，则线程会进入休眠，休眠时长计算规则如下：

1. 队列中无消息，则休眠时长为maxIdle
2. 若消息没到消费时间，时间差为diff(maxIdle,则休眠时长为maxIdle；反之休眠时间为diff;

可以通过减小maxIdle的值来提高队列消费的时效性，但这样在空队列的情况下可能导致频繁访问redis，影响性能。具体根据需要设置合适的值。

DEMO

  starter写好后，就可以引入项目中进行使用了

1. 创建一个延时队列类RefundUpdateQueue，继承BaseDelayQueue抽象类；由于BaseDelayQueue中没有定义无参构造，所以先要为RefundUpdateQueue类增减一个带有DelayQueueConfig类型参数的有参构造；
2. 实现job方法完成消费逻辑，返回Boolean值指定消息消费完是否删除
3. 将RefundUpdateQueue对象加载到spring容器中

public class RefundUpdateQueue extends BaseDelayQueue {
     


    private RefundOrderService refundOrderService;

    public RefundUpdateQueue (DelayQueueConfig config, RefundOrderService refundOrderService){
     
        super(config);
        this.refundOrderService = refundOrderService;
    }


    @Override
    protected Boolean job(String value) {
     
        BankRefundOrderStatus status = refundOrderService.validateRefund(value,null,null).getStatus();
        return status != BankRefundOrderStatus.REFUNDING;
    }
}



@Configuration
public class DelayQueueRegistry{
     
    @Bean
    public RefundUpdateQueue refundUpdateQueue(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, RefundOrderService refundOrderService){
     
        DelayQueueConfig config = new DelayQueueConfig(RedisComponent.REFUND_UPDATE_QUEUE,stringRedisTemplate,60*1000,1000*60*5,
                new ExceptionStrategy(RedisComponent.REFUND_UPDATE_EX_MAP,stringRedisTemplate));
        return  new RefundUpdateQueue(config,refundOrderService);
    }
}

  这里可以看到job方法是校验退款是否已经完成(成功/失败)，如果退款状态为退款中，返回false下次继续校验;注意这里的QueueFactory已经在starter定义好了，只要定义了BaseDelayQueue类型的bean，其会自动被加入到QueueFactory中，线程被启动。

不足

• 只支持string类型的值，作为队列的值
• 在空队列时会进性线程休眠，这样可能会存在一定的消费时间误差；如果一味的减小maxIdle的值，虽然消费时间的误差可能会减小，返回造成频繁的访问redis，消耗过多资源；具体的参数根据需要来定
• 目前还未解决分布式情况下，多消费者并发消费同一队列的问题；初步想法时，各消费者对队列进行争抢上锁，抢到拿到队列一定时间段的消费权，到时间各消费者重新争抢上锁。
    针对以上几点，使用场景大致可以限定在：支付、退款相关的延时查询、订单的延时取消等查询更新场景。