使用Redis实现优先级队列

优先级队列是一种如先进先出队列和堆栈数据结构的抽象数据类型。所不同的是每一个元素关联一个“优先级”。优先级高的元素比优先级低的元素优先得到处理。本文讲解如何基于Redis的SORTED SET数据类型实现优先级队列。

 

SORTED SET中元素关联一个SCORE，可以按SCORE有序查询元素。

 

优先级队列基本操作实现如下：

• is_empty: 查看队列是否为空。使用EXISTS命令可以实现。

EXISTS priority_queue

• insert_with_priority: 添加一个关联“优先级”的元素到队列中。直接使用ZADD命令可以实现。ZADD命令还有一系列选项可以支持更加复杂的操作。

ZADD priority_queue priority member

• pull_highest_priority_element: 从队列中删除具有最高优先级的元素并返回。Redis中没有直接的命令支持该操作。本文使用Redis脚本实现该操作。 Redis脚本支持事务原子性和隔离性， 所以下面脚本不会产生竞争条件。具体事务特性请参考https://redis.io/topics/transactions。

local items = redis.call('zrangebyscore', KEYS[1], '-inf', '+inf', 'LIMIT', 0, 1)
if next(items) ~= nil then
   redis.call('zrem', KEYS[1], unpack(items))
end
return items

通过改写上面的脚本也可以实现一次Pop多个元素。