前言

因?yàn)楣ぷ髦行枰玫椒植际降难訒r(shí)隊(duì)列，調(diào)研了一段時(shí)間，選擇使用 RedissonDelayedQueue，為了搞清楚內(nèi)部運(yùn)行流程，特記錄下來(lái)。

總體流程大概是圖中的這個(gè)樣子，初看一眼有點(diǎn)不知從何下手，接下來(lái)我會(huì)通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)分析流程，相信看完本文你能了解整個(gè)運(yùn)行流程。

• 基本使用
• 內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹
• 基本流程
• 發(fā)送延時(shí)消息
• 獲取延時(shí)消息
• 初始化延時(shí)隊(duì)列

基本使用

發(fā)送延遲消息代碼如下，發(fā)送了一條延遲時(shí)間為 5s 的消息。

    public void produce() {
        String queuename = "delay-queue";
        RBlockingQueue<String> blockingQueue = redissonClient.getBlockingQueue(queuename);
        RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue);
        delayedQueue.offer("測(cè)試延遲消息", 5, TimeUnit.SECONDS);
    }

接收消息代碼如下，可以看到 delayedQueue 是沒(méi)有用到的，那么為什么要加這一行呢，這個(gè)后面總結(jié)部分回答。

    public void consume() throws InterruptedException {
        String queuename = "delay-queue";
        RBlockingQueue<String> blockingQueue = redissonClient.getBlockingQueue(queuename);
        RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue);
        String msg = blockingQueue.take();
        //收到消息進(jìn)行處理...
    }

這兩段代碼可以寫在兩個(gè)不同的 Java 工程里，只要連接的是同一個(gè) Redis 就行。

調(diào)用 comsume() 之后，如果隊(duì)列里沒(méi)有消息，會(huì)阻塞等待隊(duì)列里有消息并且取到了才會(huì)返回。之所以這么說(shuō)是因?yàn)榭赡苡袆e的 Java 進(jìn)程也在跟你一樣取同一個(gè)隊(duì)列里的消息，如果消息被另一個(gè)搶完了，那這時(shí)就還得阻塞等待。

這時(shí)看上去的原理是這樣的：

生產(chǎn)者調(diào)用 offer() 后，自己內(nèi)部開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)器，等到了時(shí)間在發(fā)送到 redis 的 list 里。

如果是這樣設(shè)計(jì)的話，相信大家都能看出來(lái)一個(gè)很簡(jiǎn)單的問(wèn)題，要是延時(shí)時(shí)間還沒(méi)到，生產(chǎn)者自己掛了，那樣消息就丟了。所以，還是讓我們接著往下看。

內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹

redisson 源碼里一共創(chuàng)建了三個(gè)隊(duì)列：【消息延時(shí)隊(duì)列】、【消息順序隊(duì)列】、【消息目標(biāo)隊(duì)列】。

假設(shè)在同一時(shí)間按照 msg1、msg2、msg3 的順序發(fā)消息到延時(shí)隊(duì)列，這三條消息就會(huì)被保存在【消息延時(shí)隊(duì)列】和【消息順序隊(duì)列】。

可以看到【消息延時(shí)隊(duì)列】的順序是按照到期時(shí)間升序排列的，而不是像【消息順序隊(duì)列】按照插入順序排。

消息到期后會(huì)將消息從前兩個(gè)隊(duì)列移除（怎么移？誰(shuí)來(lái)移？），插入【消息目標(biāo)隊(duì)列】，也就是圖中第三個(gè)隊(duì)列。

消費(fèi)者也是阻塞在【消息目標(biāo)隊(duì)列】上取消息。

這時(shí)可以簡(jiǎn)單說(shuō)明下每個(gè)隊(duì)列的作用：

• 【消息延時(shí)隊(duì)列】利用按照到期時(shí)間排序的特性，可以很快找到下一個(gè)要到期的消息，客戶端內(nèi)部自己定時(shí)到
• 【消息目標(biāo)隊(duì)列】取
• 【消息順序隊(duì)列】這個(gè)隊(duì)列對(duì)分析的流程關(guān)聯(lián)不大，可以忽略
• 【消息目標(biāo)隊(duì)列】存放到期的消息，供消費(fèi)端取

其實(shí)【消息延時(shí)隊(duì)列】隊(duì)列里存的時(shí)間（也就是 zet 的 score）是到期的時(shí)間戳，為了畫圖方便，圖里就畫的是延遲的時(shí)間，不過(guò)不影響理解。

理解好這幾個(gè)隊(duì)列的名字和作用，后面還會(huì)一直用到，如果忘了可以翻回來(lái)回顧下。

因?yàn)闀鴮懤斫夥奖愫汀鞠㈨樞蜿?duì)列】在本文沒(méi)涉及到，后面部分好幾次提到的內(nèi)容：把到期的消息從【消息延時(shí)隊(duì)列】移到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里，這句話實(shí)際的代碼邏輯是這樣：把【消息延時(shí)隊(duì)列】和【消息順序隊(duì)列】里的到期消息移除，把它們插入到【消息目標(biāo)隊(duì)列】。

基本流程

知道了內(nèi)部所使用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，這里可以簡(jiǎn)單說(shuō)下整體的基本流程。

先說(shuō)發(fā)送延遲消息，發(fā)送的延遲消息會(huì)先存在【消息延時(shí)隊(duì)列】和【消息順序隊(duì)列】，如果【消息延時(shí)隊(duì)列】原本是空的，會(huì)發(fā)布訂閱信息提醒有新的消息。

獲取延遲消息只需要從【消息目標(biāo)隊(duì)列】阻塞的取就行了，因?yàn)槔锩娑际堑狡跀?shù)據(jù)。

那么問(wèn)題就只剩下怎么樣判斷時(shí)間到了，把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的消息移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里呢？

這部分工作交給了初始化延時(shí)隊(duì)列來(lái)處理。

這里面會(huì)定時(shí)從【消息延時(shí)隊(duì)列】查詢最新到期時(shí)間，定時(shí)去把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的消息移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里。

如果【消息延時(shí)隊(duì)列】是空的，就不會(huì)再定時(shí)查，而是等待發(fā)布訂閱信息提醒，再定時(shí)把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的消息移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里。

剛開(kāi)始看可能有點(diǎn)抽象，可以看完底下一節(jié)內(nèi)容之后，再回頭來(lái)看這里對(duì)應(yīng)的流程總結(jié)，可能會(huì)比較清晰。

發(fā)送延時(shí)消息

發(fā)送延時(shí)消息的邏輯比較簡(jiǎn)單，先看下發(fā)送的代碼。

    public void produce() {
        String queuename = "delay-queue";
        RBlockingQueue<String> blockingQueue = redissonClient.getBlockingQueue(queuename);
        RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue);
        delayedQueue.offer("測(cè)試延遲消息", 5, TimeUnit.SECONDS);
    }

從 delayedQueue.offer 方法開(kāi)始，最終會(huì)執(zhí)行到 RedissonDelayedQueue 的 offerAsync 方法里。

offerAsync 方法的作用就是發(fā)送一段腳本給 redis 執(zhí)行，腳本內(nèi)容是：

• 將消息和到期時(shí)間插入【消息延時(shí)隊(duì)列】和【消息順序隊(duì)列】
• 如果最近到期的消息是剛剛插入的消息，則對(duì)指定主題發(fā)布到期時(shí)間，目的是為了讓客戶端定時(shí)去把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】

    @Override
    public RFuture<Void> offerAsync(V e, long delay, TimeUnit timeUnit) {
        if (delay < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Delay can't be negative");
        }
        
        long delayInMs = timeUnit.toMillis(delay);
        long timeout = System.currentTimeMillis() + delayInMs;
     
        long randomId = ThreadLocalRandom.current().nextLong();
        return commandExecutor.evalWriteNoRetryAsync(getRawName(), codec, RedisCommands.EVAL_VOID,
                "local value = struct.pack('dLc0', tonumber(ARGV[2]), string.len(ARGV[3]), ARGV[3]);" 
              + "redis.call('zadd', KEYS[2], ARGV[1], value);"
              + "redis.call('rpush', KEYS[3], value);"
              // if new object added to queue head when publish its startTime 
              // to all scheduler workers 
              + "local v = redis.call('zrange', KEYS[2], 0, 0); "
              + "if v[1] == value then "
                 + "redis.call('publish', KEYS[4], ARGV[1]); "
              + "end;",
              Arrays.<Object>asList(getRawName(), timeoutSetName, queueName, channelName),
              timeout, randomId, encode(e));
    }

獲取延時(shí)消息

獲取延時(shí)消息是本文最簡(jiǎn)單的一部分。

    public void consume() throws InterruptedException {
        String queuename = "delay-queue";
        RBlockingQueue<String> blockingQueue = redissonClient.getBlockingQueue(queuename);
        RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue);
        String msg = blockingQueue.take();
        //收到消息進(jìn)行處理...
    }

blockingQueue.take() 方法其實(shí)只是對(duì)【消息目標(biāo)隊(duì)列】執(zhí)行 blpop 阻塞的獲取到期消息

初始化延時(shí)隊(duì)列

看一下初始化的代碼。

public void init() {
    String queuename = "delay-queue";
    RBlockingQueue<String> blockingQueue = redissonClient.getBlockingQueue(queuename);
    RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue);
}

入口就是在 redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue) 中，創(chuàng)建了 RedissonDelayedQueue 對(duì)象，并執(zhí)行了構(gòu)造方法里的邏輯。

那么這里面主要做了什么事呢？

主要是調(diào)用了 QueueTransferTask 的 start() 方法。

    public void start() {
        RTopic schedulerTopic = getTopic();
        statusListenerId = schedulerTopic.addListener(new BaseStatusListener() {
            @Override
            public void onSubscribe(String channel) {
                pushTask();
            }
        });
        
        messageListenerId = schedulerTopic.addListener(Long.class, new MessageListener<Long>() {
            @Override
            public void onMessage(CharSequence channel, Long startTime) {
                scheduleTask(startTime);
            }
        });
    }

這段代碼主要是設(shè)置了指定主題（主題名：redisson_delay_queue_channel:{queuename}）兩個(gè)發(fā)布訂閱的監(jiān)聽(tīng)器。

• 當(dāng)指定主題有新訂閱時(shí)調(diào)用 pushTask() 方法，里面又會(huì)調(diào)用 pushTaskAsync() 方法
• 當(dāng)指定主題有新消息時(shí)調(diào)用 scheduleTask(startTime) 方法

需要注意的是，這里會(huì)先訂閱指定主題，然后觸發(fā)執(zhí)行 onSubscribe() 方法。

所以我們主要搞懂這三個(gè)方法都是做什么的，那么整個(gè)初始化流程就明白了。

因?yàn)檫@三個(gè)方法是相互調(diào)用的，只看文字的話容易云里霧里，這里有個(gè)流程圖，看方法解釋文字的時(shí)候可以對(duì)照著流程圖看比較有印象。

scheduleTask()

這個(gè)方法看起來(lái)多，但核心內(nèi)容就是根據(jù)方法參數(shù)指定的時(shí)間調(diào)用 pushTask()。

    private void scheduleTask(final Long startTime) {
        TimeoutTask oldTimeout = lastTimeout.get();
        if (startTime == null) {
            return;
        }

        if (oldTimeout != null) {
            oldTimeout.getTask().cancel();
        }

        long delay = startTime - System.currentTimeMillis();
        if (delay > 10) {
            Timeout timeout = connectionManager.newTimeout(new TimerTask() {
                @Override
                public void run(Timeout timeout) throws Exception {
                    pushTask();

                    TimeoutTask currentTimeout = lastTimeout.get();
                    if (currentTimeout.getTask() == timeout) {
                        lastTimeout.compareAndSet(currentTimeout, null);
                    }
                }
            }, delay, TimeUnit.MILLISECONDS);
            if (!lastTimeout.compareAndSet(oldTimeout, new TimeoutTask(startTime, timeout))) {
                timeout.cancel();
            }
        } else {
            pushTask();
        }
    }

pushTaskAsync()

這個(gè)方法是抽象方法，在創(chuàng)建 RedissonDelayedQueue 對(duì)象的時(shí)候傳進(jìn)來(lái)的，代碼如下：

    @Override
    protected RFuture<Long> pushTaskAsync() {
        return commandExecutor.evalWriteAsync(getRawName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_LONG,
                "local expiredValues = redis.call('zrangebyscore', KEYS[2], 0, ARGV[1], 'limit', 0, ARGV[2]); "
                        + "if #expiredValues > 0 then "
                        + "for i, v in ipairs(expiredValues) do "
                        + "local randomId, value = struct.unpack('dLc0', v);"
                        + "redis.call('rpush', KEYS[1], value);"
                        + "redis.call('lrem', KEYS[3], 1, v);"
                        + "end; "
                        + "redis.call('zrem', KEYS[2], unpack(expiredValues));"
                        + "end; "
                        // get startTime from scheduler queue head task
                        + "local v = redis.call('zrange', KEYS[2], 0, 0, 'WITHSCORES'); "
                        + "if v[1] ~= nil then "
                        + "return v[2]; "
                        + "end "
                        + "return nil;",
                Arrays.<Object>asList(getRawName(), timeoutSetName, queueName),
                System.currentTimeMillis(), 100);
    }

看不懂也不要緊，聽(tīng)我解釋下就明白了。

這里發(fā)送了一段腳本給 redis 執(zhí)行：

• 從【消息延時(shí)隊(duì)列】取出前一百條到期的消息，如果有的話，添加到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里，并將這些消息從【消息延時(shí)隊(duì)列】和【消息順序隊(duì)列】中移除
• 從【消息延時(shí)隊(duì)列】取出下一條要到期的消息，返回它的到期時(shí)間戳（如果隊(duì)列里沒(méi)消息返回空）。

我的理解就是初始化的時(shí)候

1是為了處理舊的消息，比如生產(chǎn)者1發(fā)送了消息，然后時(shí)間沒(méi)到自己下線了，這時(shí)如果沒(méi)有其他客戶端在線，就沒(méi)有人能把數(shù)據(jù)從【消息目標(biāo)隊(duì)列】移到【消息目標(biāo)隊(duì)列】了。

2是返回的這個(gè)時(shí)間戳，會(huì)拿這個(gè)定時(shí)，等時(shí)間到了去【消息目標(biāo)隊(duì)列】拉去到期的消息。

簡(jiǎn)單總結(jié)就是這個(gè)方法是把到期消息從【消息延時(shí)隊(duì)列】放到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里，并且返回了最近要到期消息的時(shí)間戳。

pushTask()

    private void pushTask() {
        RFuture<Long> startTimeFuture = pushTaskAsync();
        startTimeFuture.whenComplete((res, e) -> {
            if (e != null) {
                if (e instanceof RedissonShutdownException) {
                    return;
                }
                log.error(e.getMessage(), e);
                scheduleTask(System.currentTimeMillis() + 5 * 1000L);
                return;
            }

            if (res != null) {
                scheduleTask(res);
            }
        });
    }

這個(gè)代碼看起來(lái)就比較簡(jiǎn)單，調(diào)用了 pushTaskAsync() 獲取最近要到期消息的時(shí)間戳（異步封裝了一下）。

有異常的話就調(diào)用 scheduleTask() 五秒后再執(zhí)行一次 pushTask()。

沒(méi)有異常的話如果有最近要到期消息的時(shí)間戳（說(shuō)明【消息延時(shí)隊(duì)列】里還有未到期消息），用這個(gè)最新到期時(shí)間調(diào)用 scheduleTask()，在這個(gè)指定的時(shí)間調(diào)用 pushTask()。

這個(gè)方法簡(jiǎn)單總結(jié)就是決定了要不要調(diào)用、什么時(shí)候再調(diào)用 pushTask()，主要操作邏輯都在 pushTaskAsync() 里（把到期的消息從【消息延時(shí)隊(duì)列】移到【消息目標(biāo)隊(duì)列】供消費(fèi)端消費(fèi)）。

了解了上面幾個(gè)方法的流程和含義，還記得一開(kāi)頭提到的添加了兩個(gè)發(fā)布訂閱的監(jiān)聽(tīng)器嗎？

1.當(dāng)指定主題有新訂閱時(shí)調(diào)用 pushTask() 方法，里面又會(huì)調(diào)用 pushTaskAsync() 方法

2.當(dāng)指定主題有新消息時(shí)調(diào)用 scheduleTask(startTime) 方法

需要注意的是，這里會(huì)先訂閱指定主題，然后觸發(fā)執(zhí)行 onSubscribe() 方法

在初始化延時(shí)隊(duì)列剛啟動(dòng)的時(shí)候，處理到期舊數(shù)據(jù)：把到期的消息從【消息延時(shí)隊(duì)列】移到【消息目標(biāo)隊(duì)列】供消費(fèi)端消費(fèi)；處理新數(shù)據(jù)：獲取下次到期時(shí)間決定下次調(diào)用 pushTask() 的時(shí)間。

上面講的這種情況是站在當(dāng)前客戶端的視角，但畢竟這是監(jiān)聽(tīng)訂閱信息，如果啟動(dòng)不止一個(gè)客戶端的話（就算是1個(gè)生產(chǎn)者1個(gè)消費(fèi)者，也算兩個(gè)客戶端），總有一個(gè)客戶端的訂閱信息回調(diào)函數(shù)，會(huì)不會(huì)有問(wèn)題？

仔細(xì)想想是沒(méi)有的，處理到期舊數(shù)據(jù)：之前啟動(dòng)的客戶端已經(jīng)處理完了；處理新數(shù)據(jù)：獲取最近到期時(shí)間，在 scheduleTask() 里，如果之前有正在定時(shí)的任務(wù)，會(huì)把原來(lái)正在定時(shí)的任務(wù)取消掉。這個(gè)被取消的任務(wù)，時(shí)間要么就是當(dāng)前這個(gè)時(shí)間，要嘛是之后的時(shí)間，取消掉不會(huì)影響邏輯。

為了應(yīng)對(duì)原本【消息延時(shí)隊(duì)列】里沒(méi)消息了這種情況，流程結(jié)束了，重啟定時(shí)去調(diào)用 pushTask() ，把到期的消息從【消息延時(shí)隊(duì)列】移到【消息目標(biāo)隊(duì)列】供消費(fèi)端消費(fèi)。

總結(jié)

再放一下開(kāi)頭的圖總體流程圖：

1.初始化延時(shí)隊(duì)列時(shí)會(huì)把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】，沒(méi)有也有可能；然后是找最近要到期的消息時(shí)間，定時(shí)去拉，這個(gè)剛啟動(dòng)也是可能沒(méi)有的，不過(guò)不要緊，這兩步是為了處理滯留在【消息延時(shí)隊(duì)列】的舊數(shù)據(jù)（在發(fā)送了延時(shí)消息后，還沒(méi)到期時(shí)所有客戶端都下線了，這樣就沒(méi)人能把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里，就會(huì)出現(xiàn)這種情況）；

最主要的還是設(shè)置了發(fā)布訂閱監(jiān)聽(tīng)器，當(dāng)有人發(fā)送延時(shí)消息的時(shí)候能收到通知，定時(shí)去將【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】。

2.發(fā)送延時(shí)消息會(huì)先發(fā)送到【消息延時(shí)隊(duì)列】和【消息順序隊(duì)列】，如果【消息延時(shí)隊(duì)列】里沒(méi)有數(shù)據(jù)，則將剛發(fā)送的到期時(shí)間發(fā)布到指定主題，提醒其他客戶端有新消息。

3.初始化延時(shí)隊(duì)列時(shí)設(shè)置的發(fā)布訂閱監(jiān)聽(tīng)器把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】里。

4.獲取延遲消息只需要執(zhí)行 blpop 阻塞的獲取【消息目標(biāo)隊(duì)列】的消息就可以了。

這里回答開(kāi)頭部分說(shuō)的問(wèn)題，到這看完了本文，你可以試著自己想一想這個(gè)問(wèn)題的答案。

接收消息代碼如下，可以看到 delayedQueue 是沒(méi)有用到的，那么為什么要加這一行呢，這個(gè)后面總結(jié)部分回答。

public void consume() throws InterruptedException {
    String queuename = "delay-queue";
    RBlockingQueue<String> blockingQueue = redissonClient.getBlockingQueue(queuename);
    RDelayedQueue<String> delayedQueue = redissonClient.getDelayedQueue(blockingQueue);
    String msg = blockingQueue.take();
    //收到消息進(jìn)行處理...
}

其實(shí)這個(gè)問(wèn)題也是我開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的一個(gè)奇怪的地方，接收方代碼沒(méi)有初始化延時(shí)隊(duì)列。

首先再啰嗦一句，初始化延時(shí)隊(duì)列的作用是會(huì)定時(shí)去把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】。

如果只有發(fā)送方初始化延時(shí)隊(duì)列：

• 發(fā)送方發(fā)送了延遲消息，在到期之前下線了（它就不能把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】），而且沒(méi)有其他發(fā)送方。
• 接收方不管有多少個(gè)，都沒(méi)人能把【消息延時(shí)隊(duì)列】里的到期數(shù)據(jù)移動(dòng)到【消息目標(biāo)隊(duì)列】。

所以接收方代碼里也初始化延時(shí)隊(duì)列能夠避免一部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失問(wèn)題。

到此這篇關(guān)于Redisson 分布式延時(shí)隊(duì)列 RedissonDelayedQueue 運(yùn)行流程的文章就介紹到這了,更多相關(guān) Redisson RedissonDelayedQueue 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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