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Redis 学习笔记系列文章之 Redis 实现消息队列 (七)

随风发布于2015-11-054007 次阅读

1. 介绍

redis 有一个数据类型叫 list(列表)，它的每个子元素都是 string 类型的双向链表。我们可以通过 push,pop 操作从链表的头部或者尾部添加删除元素。这使得 list 既可以用作栈，也可以用作队列。

假如，我们有一个队列系统，把一个个任务放到队列中，另一个进程就把队列中的任务取出来执行。

放到队列我们使用LPUSH，也就是往双向链表的尾部填充一个元素，这一端也叫生产者，是产生内容的一端。

另一个进程使用RPOP往头部取出元素来执行，这一端也叫消费者。

如果仅仅是这种方式来实现队列，它就是需要进程不断地循环队列，判断队列是不是有新元素，有的话就取出来执行，没有的话，就继续循环，但是这个总有一个时间间隔，你总得规定每隔一段时间去循环，虽然这个时间很小，但总有延迟，这种方式叫作轮循。有没有一种方式就是让不断执行一个 redis 命令，而 redis 中的列队有值就会通过命令通知程序呢？有的，那就是阻塞操作的RPOP，它叫作BRPOP。

官方文档有一篇文章An introduction to Redis data types and abstractions是介绍了 redis 的各种数据结构，其中谈到了 list。list 部分谈到"Blocking operations on lists"，这种就是阻塞版本的 list，通常就是用它来实现消息队列的。

2. 实现

我们来演示一下它是如何实现的。

$ redis-cli
127.0.0.1:6379> BRPOP list1 0

先执行 BRPOP，假如队列 list1 没有值，它会返回 nil，并且阻塞在那，在等另一个程序或进程往 list1 中填值。

我们开启另一个redis端终。

$ redis-cli
127.0.0.1:6379> LPUSH list1 a
(integer) 1

我们再来看之前的结果。

127.0.0.1:6379> BRPOP list1 0
1) "list1"
2) "a"
(16.99s)

这样就能把列表的值给取到了。

3. ost

下面我们通过这个叫ost的 ruby gem 来实现消息队列，并来分析它的源码，来了解 redis 是如何结合编程语言来实现消息队列的。

先把下面一行添加到 Gemfile 文件中。

gem 'ost'

接着在config/initializers添加一个文件叫 ost.rb，内容如下。

require "ost"

Ost.redis = Redic.new("redis://127.0.0.1:6379")

ost 是使用一个轻量级的 ruby 客户端redic来连接 redis 的。

消息队列的模型生成两个部分，分别是生产者和消费者，生产者部分就是把访问的文章放到队列中，那就把文章的唯一标识 id 放到队列就好了。

class ArticlesController < ApplicationController
  def show
    @article = Article.find(params[:id])
    Ost[:article] << @article.id
  end
end

Ost[:article] << @article.id这一部分就相当于上文提到的LPUSH。

现在可以打开redis-cli，运行监控命令来查看 redis 中的状态。

$ redis-cli
127.0.0.1:6379> monitor
OK

我们在页面上随便刷新一篇文章，然后可以在monitor中看到类似下面的信息。

1446890795.971666 [0 127.0.0.1:53622] "LPUSH" "ost:article" "21"

现在生产者好了，要来处理消费者部分。

一般来说我们是要开启另一个进程，但现在我们的重点不在这，我们就用rails console来摸似就好了。

在console中运行下面的命令。

Ost[:article].each do |article_id|
  @article = Article.find(article_id)
  @article.visit_count += 1
  @article.save!(validate: false)
end

现在到页面上刷新，再观察 visit_count 的变化，会发现文章的 visit_count 会加 1 的。

而且在monitor中出不断地出现下面的字样。

1446891057.725337 [0 127.0.0.1:54316] "BRPOPLPUSH" "ost:article" "ost:article:MacintoshdeMacBook-Air.local:4188" "2"
1446891059.807253 [0 127.0.0.1:54316] "BRPOPLPUSH" "ost:article" "ost:article:MacintoshdeMacBook-Air.local:4188" "2"
1446891061.827532 [0 127.0.0.1:54316] "BRPOPLPUSH" "ost:article" "ost:article:MacintoshdeMacBook-Air.local:4188" "2"
1446891063.881999 [0 127.0.0.1:54316] "BRPOPLPUSH" "ost:article" "ost:article:MacintoshdeMacBook-Air.local:4188" "2"
1446891065.897304 [0 127.0.0.1:54316] "BRPOPLPUSH" "ost:article" "ost:article:MacintoshdeMacBook-Air.local:4188" "2"

console中的执令就是调用 redis 的阻塞式的RPOP。

现在整个流程已经完成了，ost 是怎么实现的呢，这就需要来分析它的源码。

4. ost 源码分析

ost 这个 gem 只有一个源文件，总共有 77 行代码。

其中最主要的有下面的部分。

def push(value)
  redis.call("LPUSH", @key, value)
end

def each(&block)
  loop do
    item = redis.call("BRPOPLPUSH", @key, @backup, TIMEOUT)

    if item
      block.call(item)
      redis.call("LPOP", @backup)
    end

    break if @stopping
  end
end

alias << push
alias pop each