Redis使用ZSET实现消息队列使用总结

1.zset为什么可以做消息队列

　　zset做消息队列的特性有：

1. 有序性：zset中所有元素都被自动排序。这让zset很适合用于有序的消息队列，因为可以根据一个或多个标准（比如消息的到达时间或优先级）按需检索消息。

2. 元素唯一性：zset的每个元素都是独一无二的，这对于实现某些消息需求（比如幂等性）是非常有帮助的。

3. 成员和分数之间的映射关系：有序集合中的每个成员都有一个分数，这样就可以将相同的数据划分到不同的 queue 中，以及为每个 queue 设置不同的延时。

4. 高效的添加删除操作：因为zset会自动维护元素之间的顺序，所以在添加或删除元素时无需进行手动排序，从而能提升操作速度。

　　综上所述，Redis的zset天然支持按照时间顺序的消息队列，可以利用其成员唯一性的特性来保证消息不被重复消费，在实现高吞吐率等方面也有很大的优势。

2.zset实现消息队列的步骤

　Redis的zset有序集合是可以用来实现消息队列的，一般是按照时间戳作为score的值，将消息内容作为value存入有序集合中。

　实现步骤：

1. 客户端将消息推送到Redis的有序集合中。

2. 有序集合中，每个成员都有一个分数(score)。在这里，我们可以设成消息的时间戳，也就是当时的时间。

3. 当需要从消息队列中获取消息时，客户端获取有序集合前N个元素并进行操作。一般来说，N取一个适当的数值，比如10。

　　需要注意的是，Redis的zset是有序集合，它的元素是有序的，并且不能有重复元素。因此，如果需要处理有重复消息的情况，需要在消息体中加入某些唯一性标识来保证不会重复。

3.使用jedis实现消息队列示例

　Java可以通过Redis的Java客户端包Jedis来使用Redis，Jedis提供了丰富的API来操作Redis，下面是一段实现用Redis的zset类型实现的消息队列的代码。

import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.Set;

public class RedisMessageQueue {
    private Jedis jedis; //Redis连接对象
    private String queueName; //队列名字

    /**
     * 构造函数
     * @param host Redis主机地址
     * @param port Redis端口
     * @param password Redis密码
     * @param queueName 队列名字
     */
    public RedisMessageQueue(String host, int port, String password, String queueName){
        jedis = new Jedis(host, port);
        jedis.auth(password);
        this.queueName = queueName;
    }

    /**
     * 发送消息
     * @param message 消息内容
     */
    public void sendMessage(String message){
        //获取当前时间戳
        long timestamp = System.currentTimeMillis();
        //将消息添加到有序集合中
        jedis.zadd(queueName, timestamp, message);
    }

    /**
     * 接收消息
     * @param count 一次接收的消息数量
     * @return 返回接收到的消息
     */
    public String[] receiveMessage(int count){
        //设置最大轮询时间
        long timeout = 5000;
        //获取当前时间戳
        long start = System.currentTimeMillis();

        while (true) {
            //获取可用的消息数量
            long size = jedis.zcount(queueName, "-inf", "+inf");
            if (size == 0) {
                //如果无消息，休眠50ms后继续轮询
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } else {
                //计算需要获取的消息数量count与当前可用的消息数量size的最小值
                count = (int) Math.min(count, size);
                //获取消息
                Set messages = jedis.zrange(queueName, 0, count - 1);
                String[] results = messages.toArray(new String[0]);
                //移除已处理的消息
                jedis.zremrangeByRank(queueName, 0, count - 1);
                return results;
            }

            //检查是否超时
            if (System.currentTimeMillis() - start > timeout) {
                return null; //超时返回空
            }
        }
    }

    /**
     * 销毁队列
     */
    public void destroy(){
        jedis.del(queueName);
        jedis.close();
    }
}

　　使用示例：

public static void main(String[] args) {
    //创建消息队列
    RedisMessageQueue messageQueue = new RedisMessageQueue("localhost", 6379, "password", "my_queue");

    //生产者发送消息
    messageQueue.sendMessage("message1");
    messageQueue.sendMessage("message2");

    //消费者接收消息
    String[] messages = messageQueue.receiveMessage(10);
    System.out.println(Arrays.toString(messages)); //输出：[message1, message2]

    //销毁队列
    messageQueue.destroy();
}

　　在实际应用中，可以结合线程池或者消息监听器等方式，将消息接收过程放置于独立的线程中，以提高消息队列的处理效率。

4.+inf与-inf

　　+inf 是 Redis 中用于表示正无穷大的一种特殊值，也就是无限大。在使用 Redis 的 zset 集合时，+inf 通常用作 ZREVRANGEBYSCORE 命令的上限值，表示查找 zset 集合中最大的分数值。+inf 后面的 -inf 表示 zset 中最小的分数值。这两个值一起可以用来获取 zset 集合中的所有元素或一个特定范围内的元素。例如：

# 获取 zset 集合中所有元素
ZREVRANGE queue +inf -inf WITHSCORES

# 获取 zset 集合中第1到第10个元素（分数从大到小排列）
ZREVRANGE queue +inf -inf WITHSCORES LIMIT 0 9

# 获取 zset 集合中分数在 1581095012 到当前时间之间的元素
ZREVRANGEBYSCORE queue +inf 1581095012 WITHSCORES

　　在这些命令中，+inf 代表了一个最大的分数值，-inf 代表了一个最小的分数值，用于确定查询的分数值范围。

5.redis使用list与zset做消息队列有什么区别

　　Redis 使用 List 和 ZSET 都可以实现消息队列，但是二者有以下不同之处：

1. 数据结构不同：List 是一个有序的字符串列表，ZSET 则是一个有序集合，它们的底层实现机制不同。

2. 存储方式不同：List 只能存储字符串类型的数据，而 ZSET 则可以存储带有权重的元素，即除了元素值外，还可以为每个元素指定一个分数。

3. 功能不同： List 操作在元素添加、删除等方面比较方便，而 ZSET 在处理数据排序和范围查找等方面比 List 更加高效。

4. 应用场景不同： 对于需要精细控制排序和分值的场景可以选用 ZSET，而对于只需要简单的队列操作，例如先进先出，可以直接采用 List。

　　综上所述，List 和 ZSET 都可以用于消息队列的实现，但如果需要更好的性能和更高级的排序功能，建议使用 ZSET。而如果只需要简单的队列操作，则 List 更加适合。