delay-queue

redis实现延迟消息队列

需求背景

最近在做一个排队取号的系统

在用户预约时间到达前XX分钟发短信通知

在用户预约时间结束时要判断用户是否去取号了，不然就记录为爽约

在用户取号后开始，等待XX分钟后要发短信提醒是否需要使用其他渠道办理

类似的场景太多，最简单的解决办法就是定时任务去扫表。这样每个业务都要维护自己的扫表逻辑，

而且随着时间的推移数据量会越来越多的，有的数据可能会延迟比较大

经过一番搜索，网上说rabbitmq可以满足延迟执行需求，但是目前系统用了其他消息中间件，所以不打算用。

基于Redis实现的延迟消息队列java版：项目github地址：delay-queue

整体结构

整个延迟队列由4个部分组成：

JobPool用来存放所有Job的元信息。利用redis 的hash结构

DelayBucket是一组以时间为维度的有序队列，用来存放所有需要延迟的Job(这里只存放Job Id)。利用redis 的 有序集合zset

Timer负责实时扫描各个Bucket，并将delay时间大于等于当前时间的Job放入到对应的Ready Queue。利用redis 的list 结构

ReadyQueue存放处于Ready状态的Job(这里只存放JobId)，以供消费程序消费。

结构图

消息结构

每个Job必须包含一下几个属性：

topic：Job类型。可以理解成具体的业务名称。

id：Job的唯一标识。用来检索和删除指定的Job信息。

delayTime：jod延迟执行的时间，13位时间戳

ttr(time-to-run)：Job执行超时时间。单位：秒。主要是为了消息可靠性

message：Job的内容，供消费者做具体的业务处理，以json格式存储。

举例说明一个Job的生命周期

用户预约后，同时往JobPool里put一个job。job结构为：{‘topic':'book’, ‘id':'123456’, ‘delayTime’:1517069375398 ,’ttrTime':60 , ‘message':’XXXXXXX’}

同时以jobId作为value，delayTime作为score 存到bucket 中，用jobId取模，放到10个bucket中，以提高效率

timer每时每刻都在轮询各个bucket，按照score排序去最小的一个，当delayTime < 当前时间后，，取得job id从job pool中获取元信息。

如果这时该job处于deleted状态，则pass，继续做轮询；如果job处于非deleted状态，首先再次确认元信息中delayTime是否大于等于当前时间，

如果满足则根据topic将jobId放入对应的ready queue，然后从bucket中移除,并且；如果不满足则重新计算delay时间，再次放入bucket，并将之前的job id从bucket中移除。

消费端轮询对应的topic的ready queue，获取job后做自己的业务逻辑。与此同时，服务端将已经被消费端获取的job按照其设定的TTR，重新计算执行时间，并将其放入bucket。

消费端处理完业务后向服务端响应finish，服务端根据job id删除对应的元信息。如果消费端在ttr时间内没有响应，则ttr时间后会再收到该消息

后续扩展

加上超时重发次数

实现思路

任务job内容包含Array{0,0,2m,10m,10m,1h,2h,6h,15h}和通知到第几次N(这里N=1, 即第1次).

消费者从队列中取出任务, 根据N取得对应的时间间隔为0, 立即发送通知.

第1次通知失败, N += 1 => 2

从Array中取得间隔时间为2m, 添加一个延迟时间为2m的任务到延迟队列, 任务内容仍包含Array和N

第2次通知失败, N += 1 => 3, 取出对应的间隔时间10m, 添加一个任务到延迟队列, 同上

......

第7次通知失败, N += 1 => 8, 取出对应的间隔时间15h, 添加一个任务到延迟队列, 同上

第8次通知失败, N += 1 => 9, 取不到间隔时间, 结束通知

引用说明

参考有赞延迟队列思路设计实现