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一文詳解消息隊列中為什么不用redis作為隊列

 更新時間:2024年12月27日 11:07:02   作者:愛吃牛肉的大老虎  
這篇文章主要介紹了消息隊列中為什么不用redis作為隊列的相關(guān)資料,文章詳細介紹了Redis的List和Pub/Sub數(shù)據(jù)類型在隊列中的應用,包括如何處理消息積壓和數(shù)據(jù)丟失等問題,通過代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

1 引言

我經(jīng)常聽到很多人討論,關(guān)于把 Redis 當作隊列來用是否合適的問題。

有些人表示贊成,他們認為 Redis 很輕量,用作隊列很方便。

也些人則反對,認為 Redis 會丟數(shù)據(jù),最好還是用專業(yè)的隊列中間件更穩(wěn)妥

究竟哪種方案更好呢?

這篇文章,就聊一聊把 Redis 當作隊列,究竟是否合適這個問題。

從簡單到復雜,一步步梳理其中的細節(jié),把這個問題真正的講清楚。

看完這篇文章后對這個問題你會有全新的認識。

在文章的最后,還會告訴你關(guān)于技術(shù)選型的思路,文章有點長,希望你可以耐心讀完

1.1 Redis中List隊列

1.1.1 簡單使用

從最簡單的開始:List 隊列

首先,我們先從最簡單的場景開始講起

如果你的業(yè)務需求足夠簡單,想把 Redis 當作隊列來使用,肯定最先想到的就是使用 List 這個數(shù)據(jù)類型

因為List底層的實現(xiàn)就是一個鏈表,在頭部和尾部操作元素,時間復雜度都是 O(1),這意味著它非常符合消息隊列的模型。

如果把 List 當作隊列,你可以這么來用。

生產(chǎn)者使用 LPUSH 發(fā)布消息:

127.0.0.1:6379> LPUSH queue msg1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> LPUSH queue msg2
(integer) 2

消費者這一側(cè),使用 RPOP 拉取消息:

127.0.0.1:6379> RPOP queue
"msg1"
127.0.0.1:6379> RPOP queue
"msg2"

這個模型非常簡單,也很容易理解。

但這里有個小問題,當隊列中已經(jīng)沒有消息了,消費者在執(zhí)行 RPOP 時,會返回 NULL

127.0.0.1:6379> RPOP queue
(nil)   // 沒消息了

而我們在編寫消費者邏輯時,一般是一個死循環(huán),這個邏輯需要不斷地從隊列中拉取消息進行處理,偽代碼一般會這么寫:

while true:
    msg = redis.rpop("queue")
    // 沒有消息,繼續(xù)循環(huán)
    if msg == null:
        continue
    // 處理消息
    handle(msg)

如果此時隊列為空,那消費者依舊會頻繁拉取消息,這會造成CPU 空轉(zhuǎn),不僅浪費 CPU 資源,還會對 Redis 造成壓力。

1.1.2 解決cpu空轉(zhuǎn)問題

怎么解決這個問題呢?
也很簡單,當隊列為空時,我們可以休眠一會,再去嘗試拉取消息。代碼可以修改成這樣:

while true:
    msg = redis.rpop("queue")
    // 沒有消息,休眠2s
    if msg == null:
        sleep(2)
        continue
    // 處理消息        
    handle(msg)

這就解決了 CPU 空轉(zhuǎn)問題

這個問題雖然解決了,但又帶來另外一個問題:當消費者在休眠等待時,有新消息來了,那消費者處理新消息就會存在延遲假設設置的休眠時間是 2s,那新消息最多存在 2s 的延遲。

1.1.3 Redis阻塞式拉取

要想縮短這個延遲,只能減小休眠的時間。但休眠時間越小,又有可能引發(fā) CPU 空轉(zhuǎn)問題。

魚和熊掌不可兼得

那如何做,既能及時處理新消息,還能避免 CPU 空轉(zhuǎn)呢?

Redis 是否存在這樣一種機制:如果隊列為空,消費者在拉取消息時就阻塞等待,一旦有新消息過來,就通知我的消費者立即處理新消息呢?
幸運的是,Redis 確實提供了「阻塞式」拉取消息的命令:BRPOP / BLPOP,這里的 B 指的是阻塞Block

現(xiàn)在,你可以這樣來拉取消息了:

while true:
    // 沒消息阻塞等待,0表示不設置超時時間
    msg = redis.brpop("queue", 0)
    if msg == null:
        continue
    // 處理消息
    handle(msg)

使用 BRPOP 這種阻塞式方式拉取消息時,還支持傳入一個超時時間,如果設置為 0,則表示不設置超時,直到有新消息才返回,否則會在指定的超時時間后返回 NULL這個方案不錯,既兼顧了效率,還避免了 CPU 空轉(zhuǎn)問題,一舉兩得

注意:如果設置的超時時間太長,這個連接太久沒有活躍過,可能會被 Redis Server 判定為無效連接,之后 Redis Server 會強制把這個客戶端踢下線。所以,采用這種方案,客戶端要有重連機制。

解決了消息處理不及時的問題,你可以再思考一下,這種隊列模型,有什么缺點?

  • 不支持重復消費:消費者拉取消息后,這條消息就從 List 中刪除了,無法被其它消費者再次消費,即不支持多個消費者消費同一批數(shù)據(jù)
  • 消息丟失:消費者拉取到消息后,如果發(fā)生異常宕機,那這條消息就丟失了

第一個問題是功能上的,使用 List 做消息隊列,它僅僅支持最簡單的,一組生產(chǎn)者對應一組消費者,不能滿足多組生產(chǎn)者和消費者的業(yè)務場景
第二個問題就比較棘手了,因為從 List 中 POP 一條消息出來后,這條消息就會立即從鏈表中刪除了。也就是說,無論消費者是否處理成功,這條消息都沒辦法再次消費了。這也意味著,如果消費者在處理消息時異常宕機,那這條消息就相當于丟失了。

1.2 Redis發(fā)布訂閱

1.2.1 簡單使用

發(fā)布/訂閱模型:Pub/Sub從名字就能看出來,這個模塊是 Redis 專門是針對發(fā)布/訂閱這種隊列模型設計的

它正好可以解決前面提到的第一個問題:重復消費。

即多組生產(chǎn)者、消費者的場景,我們來看它是如何做的。

Redis 提供了 PUBLISH / SUBSCRIBE 命令,來完成發(fā)布、訂閱的操作。

假設你想開啟 2 個消費者,同時消費同一批數(shù)據(jù),就可以按照以下方式來實現(xiàn)。

首先,使用 SUBSCRIBE 命令,啟動 2 個消費者,并訂閱同一個隊列。

// 2個消費者 都訂閱一個隊列
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE queue
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "queue"
3) (integer) 1

此時,2 個消費者都會被阻塞住,等待新消息的到來。

之后,再啟動一個生產(chǎn)者,發(fā)布一條消息。

127.0.0.1:6379> PUBLISH queue msg1
(integer) 1

這時,2 個消費者就會解除阻塞,收到生產(chǎn)者發(fā)來的新消息。

127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE queue
// 收到新消息
1) "message"
2) "queue"
3) "msg1"

看到了么,使用 Pub/Sub 這種方案,既支持阻塞式拉取消息,還很好地滿足了多組消費者,消費同一批數(shù)據(jù)的業(yè)務需求。

除此之外,Pub/Sub 還提供了匹配訂閱模式,允許消費者根據(jù)一定規(guī)則,訂閱多個自己感興趣的隊列

// 訂閱符合規(guī)則的隊列
127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE queue.*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "psubscribe"
2) "queue.*"
3) (integer) 1

這里的消費者,訂閱了 queue.*相關(guān)的隊列消息。

之后,生產(chǎn)者分別向 queue.p1 和 queue.p2 發(fā)布消息。

127.0.0.1:6379> PUBLISH queue.p1 msg1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH queue.p2 msg2
(integer) 1

這時再看消費者,它就可以接收到這 2 個生產(chǎn)者的消息了。

127.0.0.1:6379> PSUBSCRIBE queue.*
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
...
// 來自queue.p1的消息
1) "pmessage"
2) "queue.*"
3) "queue.p1"
4) "msg1"

// 來自queue.p2的消息
1) "pmessage"
2) "queue.*"
3) "queue.p2"
4) "msg2"

我們可以看到,Pub/Sub 最大的優(yōu)勢就是,支持多組生產(chǎn)者、消費者處理消息。

1.2.2 發(fā)布訂閱的缺點

講完了它的優(yōu)點,那它有什么缺點呢?

其實,Pub/Sub 最大問題是:丟數(shù)據(jù)

如果發(fā)生以下場景,就有可能導致數(shù)據(jù)丟失:

  • 消費者下線
  • Redis 宕機
  • 消息堆積

究竟是怎么回事?

這其實與 Pub/Sub 的實現(xiàn)方式有很大關(guān)系。

Pub/Sub 在實現(xiàn)時非常簡單,它沒有基于任何數(shù)據(jù)類型,也沒有做任何的數(shù)據(jù)存儲,它只是單純地為生產(chǎn)者、消費者建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通道,把符合規(guī)則的數(shù)據(jù),從一端轉(zhuǎn)發(fā)到另一端。

一個完整的發(fā)布、訂閱消息處理流程是這樣的:

  • 消費者訂閱指定隊列,Redis 就會記錄一個映射關(guān)系:隊列->消費者
  • 生產(chǎn)者向這個隊列發(fā)布消息,那 Redis 就從映射關(guān)系中找出對應的消費者,把消息轉(zhuǎn)發(fā)給它

看到了么,整個過程中,沒有任何的數(shù)據(jù)存儲,一切都是實時轉(zhuǎn)發(fā)的。

這種設計方案,就導致了上面提到的那些問題。

例如,如果一個消費者異常掛掉了,它再重新上線后,只能接收新的消息,在下線期間生產(chǎn)者發(fā)布的消息,因為找不到消費者,都會被丟棄掉。
如果所有消費者都下線了,那生產(chǎn)者發(fā)布的消息,因為找不到任何一個消費者,也會全部丟棄所以,當你在使用 Pub/Sub 時,一定要注意:消費者必須先訂閱隊列,生產(chǎn)者才能發(fā)布消息,否則消息會丟失這也是前面講例子時,我們讓消費者先訂閱隊列,之后才讓生產(chǎn)者發(fā)布消息的原因。

另外,因為 Pub/Sub 沒有基于任何數(shù)據(jù)類型實現(xiàn),所以它也不具備數(shù)據(jù)持久化的能力。

也就是說,Pub/Sub 的相關(guān)操作,不會寫入到 RDB 和 AOF 中,當 Redis 宕機重啟,Pub/Sub 的數(shù)據(jù)也會全部丟失。

最后,我們來看 Pub/Sub 在處理消息積壓時,為什么也會丟數(shù)據(jù)?

當消費者的速度,跟不上生產(chǎn)者時,就會導致數(shù)據(jù)積壓的情況發(fā)生。

如果采用 List 當作隊列,消息積壓時,會導致這個鏈表很長,最直接的影響就是,Redis 內(nèi)存會持續(xù)增長,直到消費者把所有數(shù)據(jù)都從鏈表中取出。

但 Pub/Sub 的處理方式卻不一樣,當消息積壓時,有可能會導致消費失敗和消息丟失!

這是怎么回事?

還是回到 Pub/Sub 的實現(xiàn)細節(jié)上來說。

每個消費者訂閱一個隊列時,Redis 都會在 Server 上給這個消費者在分配一個緩沖區(qū),這個緩沖區(qū)其實就是一塊內(nèi)存。

當生產(chǎn)者發(fā)布消息時,Redis 先把消息寫到對應消費者的緩沖區(qū)中。

之后,消費者不斷地從緩沖區(qū)讀取消息,處理消息。

但是,問題就出在這個緩沖區(qū)上

因為這個緩沖區(qū)其實是有上限的(可配置),如果消費者拉取消息很慢,就會造成生產(chǎn)者發(fā)布到緩沖區(qū)的消息開始積壓,緩沖區(qū)內(nèi)存持續(xù)增長。

如果超過了緩沖區(qū)配置的上限,此時,Redis 就會強制把這個消費者踢下線

這時消費者就會消費失敗,也會丟失數(shù)據(jù)。

如果你有看過 Redis 的配置文件,可以看到這個緩沖區(qū)的默認配置:client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60它的參數(shù)含義如下:

  • 32mb:緩沖區(qū)一旦超過 32MB,Redis 直接強制把消費者踢下線
  • 8mb + 60:緩沖區(qū)超過 8MB,并且持續(xù) 60 秒,Redis 也會把消費者踢下線

Pub/Sub 的這一點特點,是與 List 作隊列差異比較大的

從這里你應該可以看出,List 其實是屬于拉模型,而 Pub/Sub 其實屬于推模型。

List 中的數(shù)據(jù)可以一直積壓在內(nèi)存中,消費者什么時候來拉都可以。

但 Pub/Sub 是把消息先推到消費者在 Redis Server 上的緩沖區(qū)中,然后等消費者再來取。

當生產(chǎn)、消費速度不匹配時,就會導致緩沖區(qū)的內(nèi)存開始膨脹,Redis 為了控制緩沖區(qū)的上限,所以就有了上面講到的,強制把消費者踢下線的機制。

好了,現(xiàn)在我們總結(jié)一下 Pub/Sub 的優(yōu)缺點:

  • 支持發(fā)布 / 訂閱,支持多組生產(chǎn)者、消費者處理消息
  • 消費者下線,數(shù)據(jù)會丟失
  • 不支持數(shù)據(jù)持久化,Redis 宕機,數(shù)據(jù)也會丟失
  • 消息堆積,緩沖區(qū)溢出,消費者會被強制踢下線,數(shù)據(jù)也會丟失

有沒有發(fā)現(xiàn),除了第一個是優(yōu)點之外,剩下的都是缺點。

所以,很多人看到 Pub/Sub 的特點后,覺得這個功能很雞肋

也正是以上原因,Pub/Sub 在實際的應用場景中用得并不多

目前只有哨兵集群和Redis 實例通信時,采用了 Pub/Sub 的方案,因為哨兵正好符合即時通訊的業(yè)務場景。

我們再來看一下,Pub/Sub 有沒有解決,消息處理時異常宕機,無法再次消費的問題呢?

其實也不行,Pub/Sub 從緩沖區(qū)取走數(shù)據(jù)之后,數(shù)據(jù)就從 Redis 緩沖區(qū)刪除了,消費者發(fā)生異常,自然也無法再次重新消費。

好,現(xiàn)在我們重新梳理一下,我們在使用消息隊列時的需求。

當我們在使用一個消息隊列時,希望它的功能如下:

  • 支持阻塞等待拉取消息
  • 支持發(fā)布 / 訂閱模式
  • 消費失敗,可重新消費,消息不丟失
  • 實例宕機,消息不丟失,數(shù)據(jù)可持久化
  • 消息可堆積

Redis 除了 List 和 Pub/Sub 之外,還有符合這些要求的數(shù)據(jù)類型嗎?
其實,Redis 的作者也看到了以上這些問題,也一直在朝著這些方向努力著。
Redis 作者在開發(fā) Redis 期間,還另外開發(fā)了一個開源項目 disque這個項目的定位,就是一個基于內(nèi)存的分布式消息隊列中間件。
但由于種種原因,這個項目一直不溫不火。
終于,在 Redis 5.0 版本,作者把 disque 功能移植到了 Redis 中,并給它定義了一個新的數(shù)據(jù)類型:Stream下面我們就來看看,它能符合上面提到的這些要求嗎?

1.3 Redis中的Stream

1.3.1 簡單使用

趨于成熟的隊列:Stream我們來看 Stream 是如何解決上面這些問題的
我們依舊從簡單到復雜,依次來看 Stream 在做消息隊列時,是如何處理的?

首先,Stream 通過 XADD 和 XREAD 完成最簡單的生產(chǎn)、消費模型:

  • XADD:發(fā)布消息
  • XREAD:讀取消息

生產(chǎn)者發(fā)布 2 條消息:

// *表示讓Redis自動生成消息ID
127.0.0.1:6379> XADD queue * name zhangsan
"1618469123380-0"
127.0.0.1:6379> XADD queue * name lisi
"1618469127777-0"

使用 XADD 命令發(fā)布消息,其中的*表示讓 Redis 自動生成唯一的消息 ID這個消息 ID 的格式是時間戳-自增序號

消費者拉取消息:

// 從開頭讀取5條消息,0-0表示從開頭讀取
127.0.0.1:6379> XREAD COUNT 5 STREAMS queue 0-0
1) 1) "queue"
   2) 1) 1) "1618469123380-0"
         2) 1) "name"
            2) "zhangsan"
      2) 1) "1618469127777-0"
         2) 1) "name"
            2) "lisi"

如果想繼續(xù)拉取消息,需要傳入上一條消息的 ID:

127.0.0.1:6379> XREAD COUNT 5 STREAMS queue 1618469127777-0
(nil)

沒有消息,Redis 會返回 NULL

以上就是 Stream 最簡單的生產(chǎn)、消費

這里不再重點介紹 Stream 命令的各種參數(shù),我在例子中演示時,凡是大寫的單詞都是固定參數(shù),凡是小寫的單詞,都是可以自己定義的,例如隊列名、消息長度等等,下面的例子規(guī)則也是一樣,為了方便你理解,這里有必要提醒一下。

下面我們來看,針對前面提到的消息隊列要求,Stream 都是如何解決的?

1.3.2 stream阻塞拉取

Stream 是否支持阻塞式拉取消息?
可以的,在讀取消息時,只需要增加 BLOCK 參數(shù)即可

// BLOCK 0 表示阻塞等待,不設置超時時間
127.0.0.1:6379> XREAD COUNT 5 BLOCK 0 STREAMS queue 1618469127777-0

這時,消費者就會阻塞等待,直到生產(chǎn)者發(fā)布新的消息才會返回。

1.3.3 Stream支持發(fā)布 / 訂閱模式

也沒問題,Stream 通過以下命令完成發(fā)布訂閱:

  • XGROUP:創(chuàng)建消費者組
  • XREADGROUP:在指定消費組下,開啟消費者拉取消息

下面我們來看具體如何做?
首先,生產(chǎn)者依舊發(fā)布 2 條消息:

127.0.0.1:6379> XADD queue * name zhangsan
"1618470740565-0"
127.0.0.1:6379> XADD queue * name lisi
"1618470743793-0"

之后,我們想要開啟 2 組消費者處理同一批數(shù)據(jù),就需要創(chuàng)建 2 個消費者組:

// 創(chuàng)建消費者組1,0-0表示從頭拉取消息
127.0.0.1:6379> XGROUP CREATE queue group1 0-0
OK
// 創(chuàng)建消費者組2,0-0表示從頭拉取消息
127.0.0.1:6379> XGROUP CREATE queue group2 0-0
OK

消費者組創(chuàng)建好之后,我們可以給每個消費者組下面掛一個消費者,讓它們分別處理同一批數(shù)據(jù)。

第一個消費組開始消費:

// group1的consumer開始消費,>表示拉取最新數(shù)據(jù)
127.0.0.1:6379> XREADGROUP GROUP group1 consumer COUNT 5 STREAMS queue >
1) 1) "queue"
   2) 1) 1) "1618470740565-0"
         2) 1) "name"
            2) "zhangsan"
      2) 1) "1618470743793-0"
         2) 1) "name"
            2) "lisi"

同樣地,第二個消費組開始消費:

// group2的consumer開始消費,>表示拉取最新數(shù)據(jù)
127.0.0.1:6379> XREADGROUP GROUP group2 consumer COUNT 5 STREAMS queue >
1) 1) "queue"
   2) 1) 1) "1618470740565-0"
         2) 1) "name"
            2) "zhangsan"
      2) 1) "1618470743793-0"
         2) 1) "name"
            2) "lisi"

我們可以看到,這 2 組消費者,都可以獲取同一批數(shù)據(jù)進行處理了。

這樣一來,就達到了多組消費者「訂閱」消費的目的。

1.3.4 stream不丟消息

消息處理時異常,Stream 能否保證消息不丟失,重新消費?

除了上面拉取消息時用到了消息 ID,這里為了保證重新消費,也要用到這個消息 ID。

當一組消費者處理完消息后,需要執(zhí)行 XACK 命令告知 Redis,這時 Redis 就會把這條消息標記為處理完成

// group1下的 1618472043089-0 消息已處理完成
127.0.0.1:6379> XACK queue group1 1618472043089-0

如果消費者異常宕機,肯定不會發(fā)送 XACK,那么 Redis 就會依舊保留這條消息。

待這組消費者重新上線后,Redis 就會把之前沒有處理成功的數(shù)據(jù),重新發(fā)給這個消費者。這樣一來,即使消費者異常,也不會丟失數(shù)據(jù)了。

// 消費者重新上線,0-0表示重新拉取未ACK的消息
127.0.0.1:6379> XREADGROUP GROUP group1 consumer1 COUNT 5 STREAMS queue 0-0
// 之前沒消費成功的數(shù)據(jù),依舊可以重新消費
1) 1) "queue"
   2) 1) 1) "1618472043089-0"
         2) 1) "name"
            2) "zhangsan"
      2) 1) "1618472045158-0"
         2) 1) "name"
            2) "lisi"

1.3.5 stream持久化處理

Stream 是新增加的數(shù)據(jù)類型,它與其它數(shù)據(jù)類型一樣,每個寫操作,也都會寫入到 RDB 和 AOF 中
我們只需要配置好持久化策略,這樣的話,就算 Redis 宕機重啟,Stream 中的數(shù)據(jù)也可以從 RDB 或 AOF 中恢復回來。

1.3.6 stream消息堆積

消息堆積時,Stream 是怎么處理的?

其實,當消息隊列發(fā)生消息堆積時,一般只有 2 個解決方案:

  • 生產(chǎn)者限流:避免消費者處理不及時,導致持續(xù)積壓
  • 丟棄消息:中間件丟棄舊消息,只保留固定長度的新消息

而 Redis 在實現(xiàn) Stream 時,采用了第 2 個方案。

在發(fā)布消息時,你可以指定隊列的最大長度,防止隊列積壓導致內(nèi)存爆炸。

// 隊列長度最大10000
127.0.0.1:6379> XADD queue MAXLEN 10000 * name zhangsan
"1618473015018-0"

當隊列長度超過上限后,舊消息會被刪除,只保留固定長度的新消息。

這么來看,Stream 在消息積壓時,如果指定了最大長度,還是有可能丟失消息的。

除了以上介紹到的命令,Stream 還支持查看消息長度XLEN、查看消費者狀態(tài)XINFO等命令,使用也比較簡單,你可以查詢官方文檔了解一下,這里就不過多介紹了。

好了,通過以上介紹,我們可以看到,Redis 的 Stream 幾乎覆蓋到了消息隊列的各種場景,是不是覺得很完美?

既然它的功能這么強大,這是不是意味著,Redis 真的可以作為專業(yè)的消息隊列中間件來使用呢?

但是還差一點,就算 Redis 能做到以上這些,也只是趨近于專業(yè)的消息隊列。

原因在于 Redis 本身的一些問題,如果把其定位成消息隊列,還是有些欠缺的。

到這里,就不得不把 Redis 與專業(yè)的隊列中間件做對比了。

1.4 與專業(yè)消息對比

與專業(yè)的消息隊列對比

其實,一個專業(yè)的消息隊列,必須要做到兩大塊:

  • 消息不丟
  • 消息可堆積

前面我們討論的重點,很大篇幅圍繞的是第一點展開的。
這里我們換個角度,從一個消息隊列的「使用模型」來分析一下,怎么做,才能保證數(shù)據(jù)不丟?

使用一個消息隊列,其實就分為三大塊:生產(chǎn)者、隊列中間件、消費者

消息是否會發(fā)生丟失,其重點也就在于以下 3 個環(huán)節(jié):

  • 生產(chǎn)者會不會丟消息?
  • 消費者會不會丟消息?
  • 隊列中間件會不會丟消息?

1.4.1 生產(chǎn)者會不會丟消息

當生產(chǎn)者在發(fā)布消息時,可能發(fā)生以下異常情況:

  • 消息沒發(fā)出去:網(wǎng)絡故障或其它問題導致發(fā)布失敗,中間件直接返回失敗
  • 不確定是否發(fā)布成功:網(wǎng)絡問題導致發(fā)布超時,可能數(shù)據(jù)已發(fā)送成功,但讀取響應結(jié)果超時了

如果是情況 1,消息根本沒發(fā)出去,那么重新發(fā)一次就好了。

如果是情況 2,生產(chǎn)者沒辦法知道消息到底有沒有發(fā)成功?所以,為了避免消息丟失,它也只能繼續(xù)重試,直到發(fā)布成功為止。

生產(chǎn)者一般會設定一個最大重試次數(shù),超過上限依舊失敗,需要記錄日志報警處理。

也就是說,生產(chǎn)者為了避免消息丟失,只能采用失敗重試的方式來處理。

但發(fā)現(xiàn)沒有?這也意味著消息可能會重復發(fā)送。

是的,在使用消息隊列時,要保證消息不丟,寧可重發(fā),也不能丟棄。

那消費者這邊,就需要多做一些邏輯了。

對于敏感業(yè)務,當消費者收到重復數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)時,要設計冪等邏輯,保證業(yè)務的正確性。

從這個角度來看,生產(chǎn)者會不會丟消息,取決于生產(chǎn)者對于異常情況的處理是否合理。

所以,無論是 Redis 還是專業(yè)的隊列中間件,生產(chǎn)者在這一點上都是可以保證消息不丟的。

1.4.2 消費者會不會丟消息

這種情況就是我們前面提到的,消費者拿到消息后,還沒處理完成,就異常宕機了,那消費者還能否重新消費失敗的消息?

要解決這個問題,消費者在處理完消息后,必須「告知」隊列中間件,隊列中間件才會把標記已處理,否則仍舊把這些數(shù)據(jù)發(fā)給消費者。

這種方案需要消費者和中間件互相配合,才能保證消費者這一側(cè)的消息不丟。

無論是 Redis 的 Stream,還是專業(yè)的隊列中間件,例如 RabbitMQ、Kafka,其實都是這么做的。

所以,從這個角度來看,Redis 也是合格的。

1.4.3 隊列中間件會不會丟消息

前面 2 個問題都比較好處理,只要客戶端和服務端配合好,就能保證生產(chǎn)端、消費端都不丟消息。

但是,如果隊列中間件本身就不可靠呢?

畢竟生產(chǎn)者和消費這都依賴它,如果它不可靠,那么生產(chǎn)者和消費者無論怎么做,都無法保證數(shù)據(jù)不丟。

在這個方面,Redis 其實沒有達到要求。

Redis 在以下 2 個場景下,都會導致數(shù)據(jù)丟失。

AOF 持久化配置為每秒寫盤,但這個寫盤過程是異步的,Redis 宕機時會存在數(shù)據(jù)丟失的可能

主從復制也是異步的,主從切換時,也存在丟失數(shù)據(jù)的可能(從庫還未同步完成主庫發(fā)來的數(shù)據(jù),就被提成主庫)

基于以上原因我們可以看到,Redis 本身的無法保證嚴格的數(shù)據(jù)完整性。

所以,如果把 Redis 當做消息隊列,在這方面是有可能導致數(shù)據(jù)丟失的。

再來看那些專業(yè)的消息隊列中間件是如何解決這個問題的?

像 RabbitMQ 或 Kafka 這類專業(yè)的隊列中間件,在使用時,一般是部署一個集群,生產(chǎn)者在發(fā)布消息時,隊列中間件通常會寫多個節(jié)點

以此保證消息的完整性。這樣一來,即便其中一個節(jié)點掛了,也能保證集群的數(shù)據(jù)不丟失。

也正因為如此,RabbitMQ、Kafka在設計時也更復雜。畢竟,它們是專門針對隊列場景設計的。

但 Redis 的定位則不同,它的定位更多是當作緩存來用,它們兩者在這個方面肯定是存在差異的。

1.4.4 消息積壓怎么辦

因為 Redis 的數(shù)據(jù)都存儲在內(nèi)存中,這就意味著一旦發(fā)生消息積壓,則會導致 Redis 的內(nèi)存持續(xù)增長,如果超過機器內(nèi)存上限,就會面臨被 OOM 的風險。

所以,Redis 的 Stream 提供了可以指定隊列最大長度的功能,就是為了避免這種情況發(fā)生。

但 Kafka、RabbitMQ 這類消息隊列就不一樣了,它們的數(shù)據(jù)都會存儲在磁盤上,磁盤的成本要比內(nèi)存小得多,當消息積壓時,無非就是多占用一些磁盤空間,相比于內(nèi)存,在面對積壓時也會更加坦然

綜上,我們可以看到,把 Redis 當作隊列來使用時,始終面臨的 2 個問題:

  • Redis 本身可能會丟數(shù)據(jù)
  • 面對消息積壓,Redis 內(nèi)存資源緊張

到這里,Redis 是否可以用作隊列,我想這個答案你應該會比較清晰了。

如果你的業(yè)務場景足夠簡單,對于數(shù)據(jù)丟失不敏感,而且消息積壓概率比較小的情況下,把 Redis 當作隊列是完全可以的。

而且,Redis 相比于 Kafka、RabbitMQ,部署和運維也更加輕量。

如果你的業(yè)務場景對于數(shù)據(jù)丟失非常敏感,而且寫入量非常大,消息積壓時會占用很多的機器資源,那么我建議你使用專業(yè)的消息隊列中間件。

總結(jié) 

到此這篇關(guān)于消息隊列中為什么不用redis作為隊列的文章就介紹到這了,更多相關(guān)消息隊列不用redis作隊列內(nèi)容請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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