Redisに基づいてメッセージキューを実装する方法

Message Queue (メッセージ キュー) は、並行システムにおけるリソースの一貫性の問題を解決し、ピーク処理能力を向上させ、メッセージの順序性、回復可能性、配信の必須性を確保するためによく使用されます。アプリケーションを分離したり、非同期通信を実装したりするなど。 (推奨される学習: Redis ビデオ チュートリアル )

市場には多くの MQ アプリケーション (例: Kafka、RabbitMQ、Disque) があり、これらは以下に基づいて実装することもできます。より一般的な Redis ソリューションには以下が含まれます:

List に基づく LPUSH BRPOP の実装

PUB/SUB、サブスクリプション/パブリッシング モード

Sorted に基づく実装-Set

ストリーム タイプに基づく実装

##メッセージ キューの使用には、プロデューサーとコンシューマーが存在します。プロデューサはメッセージの生成を担当し、コンシューマはメッセージの処理を担当します。

プロダクションとは、メッセージをメッセージ キューに入れることを指します。

消費とは、メッセージの読み取りと処理を指します。通常、メッセージが消費された後は、メッセージ キューから削除する必要があります。

List に基づく LPUSH BRPOP の実装

一般的なコマンドは次のとおりです:

LPUSH，将消息队列
BRPOP，从队列中取出消息，阻塞模式

は、FIFL キューに基づく一般的なソリューションです。このうち、LPUSH はプロデューサーが行うもの、BRPOP はコンシューマーが行うものです。

このモデルには多くの利点があります:

シンプルな実装

Reids は永続的なメッセージをサポートしています。つまり、メッセージは失われず、繰り返し表示できます。 (LRANGE クラスの命令を消費するのではなく、ただ見て使用するだけであることに注意してください)。

順序を確保でき、LPUSH コマンドを使用してメッセージの順序を確保できます。

RPUSH を使用すると、メッセージをキューの先頭に配置して、メッセージに優先順位を付け、シンプルなメッセージを実現することを目的としたプライオリティキュー。

同時に、いくつかの欠点もあります。

消費確認 ACK を行うのがより面倒です。つまり、消費者が消費確認 ACK を受け取るという保証はありません。読み取り後に未処理のダウンタイムの問題。予期しないメッセージの損失が発生します。通常、メッセージが確実に処理され確認されるように、保留リストを自分で管理する必要があります。

一般的なパブリッシュ/ディスクリプト モードなどのブロードキャスト モードは実行できません。

繰り返し利用できません。一度消費すると削除されます。

グループ利用はサポートされていません。ビジネス ロジック レイヤーで自分で解決する必要があります。

PUB /SUB、サブスクリプション/パブリッシング パターン

SUBSCRIBE，用于订阅信道
PUBLISH，向信道发送消息
UNSUBSCRIBE，取消订阅

プロデューサーとコンシューマーは、同じチャネル (チャネル) を通じて対話します。チャネルは実際にはキューです。通常、複数の消費者が存在します。複数のコンシューマが同じチャネルにサブスクライブしている場合、プロデューサがチャネルにメッセージをパブリッシュすると、チャネルはすぐにメッセージを各コンシューマに 1 つずつパブリッシュします。このチャネルは消費者にとって分岐したチャネルであり、各消費者は同じメッセージを取得できることがわかります。典型的な 1 対多の関係。

一般的な利点は次のとおりです。

一般的なブロードキャスト モード、メッセージを複数の消費者に公開できます

マルチチャネル サブスクリプション、消費者が購読できる複数のタイプのメッセージを同時に受信するための複数のチャネル

メッセージはすぐに送信されます。メッセージはコンシューマが読むのを待つ必要はありません。コンシューマはチャネルによって発行されたメッセージを自動的に受信します

デメリットもいくつかあります:

メッセージが公開されると、受信できなくなります。つまり、公開時にクライアントがオンラインでない場合、メッセージは失われ、取得できなくなります。

各コンシューマが受信した時間が一貫しているという保証はありません

メッセージがコンシューマ クライアントに表示される バックログはある程度まで強制的に切断され、予期しないメッセージの損失が発生します。これは通常、メッセージの生成速度が消費速度よりもはるかに速い場合に発生します。

Pub/Sub モードはメッセージ ストレージやメッセージ バックログ サービスには適していませんが、ブロードキャスト、インスタント メッセージの処理には適していることがわかります。メッセージング、インスタント フィードバック サービス。

SortedSet 順序セットに基づく実装

ZADD KEY score member，压入集合
ZRANGEBYSCORE，依据score获取成员

順序セットのスキームは、セット メンバーのスコアを使用してメッセージ順序 ID を自分で決定する場合によく使用されます。メッセージIDとして順序を保証し、メッセージIDの単調増加も保証できます。通常は、タイムスタンプ シーケンス番号スキームを使用できます。メッセージ ID の単調増加が保証され、スコアに従ってソートする SortedSet の機能を使用して、順序付けされたメッセージ キューを作成できます。

上記のソリューションと比較すると、メッセージ ID をカスタマイズできるという利点があります。これは、メッセージ ID が意味のある場合にさらに重要になります。欠点も明らかで、重複したメッセージは許可されません (メッセージをコレクションとして考えてください) 同時に、メッセージ ID の決定時にエラーが発生すると、メッセージの順序にエラーが発生します。

したがって、メッセージ ID をカスタマイズする必要がない場合、この解決策は少し味気ないように思えます...

ストリーム タイプに基づいた実装

このストリーム型redisはメッセージキューを実装するためのものです。メッセージ ID の自動生成、グループ消費、ACK、メッセージ転送、キュー監視などのコア メッセージ キュー機能をサポートします。

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