概述

消息队列要能支持组件通信消息的快速读写，而Redis本身支持数据的高速访问，正好可以满足消息队列的读写性能需求。另外，消息队列在存取消息时，必须要满足三个需求：

消息有序性：保证先进入队列的消息先消费；
消息唯一性：每条消息有一个唯一的标识，消费者可以根据标识来避免该消息被重复消费；
消息可靠性：消费者遇到宕机或重启等情况时消息不能丢失；

针对消息队列的需求，本节就来分析下Redis实现消息队列的方案

1. List实现

1.1 命令

BLPOP：队列为空时阻塞
LPUSH：队列满时阻塞
BRPOPLPUSH：取出消费同时保存到另外一个备份list

1.2 实现

消息队列-list-2.png

从消息有序性、唯一性、可靠性三个方面分析是否可行

消息有序性：List本身就是按先进先出的顺序对数据进行存取的，已经能满足有序性；
消息唯一性：唯一性无法保证，但是可以很容易实现，例如：producer给消息增加唯一前缀/后缀(LPUSH mq 20201129155328:1)，consumer消费时截取出唯一标识(20201129155328)判断是否重复消费；
消息可靠性：当consumer取出一条消息尚未消费时，consumer发生宕机或其他故障，此时消息将会丢失，因此不满足可靠性；

为了解决可靠性问题可以使用BRPOPLPUSH

消息队列-list-1.png

当consumer故障恢复后可以从备份队列中取出消息进行处理

2. Stream实现

Streams是Redis专门为消息队列设计的数据类型，它提供了丰富的消息队列操作命令；

2.1 命令

XADD：插入消息，消息的格式是键-值对形式，保证有序，可以自动生成全局唯一ID；
XREAD：用于读取消息，可以按ID读取数据；
XREADGROUP：按消费组形式读取消息；
XPENDING：用来查询每个消费组内所有消费者已读取但尚未确认的消息
XACK：用于向消息队列确认消息处理已完成

2.2 实现

消息队列-stream.png
1. XADD demo * key1 5：返回1606639485099-0，生成唯一id(前部分精确为毫秒数，后部分为该毫秒内序号)
2. XREAD block 10000 streams demo 1606639485099-0：取出1606639485099-0序号以后的所有消息，最长阻塞10000ms
3. XGROUP create demo group1 0：创建一个名为group1的消费组，这个消费组消费的消息队列是demo
4. XADD demo * key1 5：往demo中增加4个k-v
5.6.7. XREADGROUP group group1 consumer1 count 1 streams demo >：让group1中的consumer1、2、3各自读取一条消息
其他命令：
XREAD block 10000 streams stream $：取出最新一条消息，最长阻塞10000ms
XREADGROUP group group1 consumer1 streams stream >：让group1消费组里的消费者consumer1从mqstream中读取所有消息，其中，命令最后的参数“>”，表示从第一条尚未被消费的消息开始读取
XPENDING stream group1：查看group1中各个消费者已读取、但尚未确认的消息个数
XACK stream group1 1604471086842-0：group1确认消息1604471086842-0已经消费，这条消息就会被group1删除

2.3 三大需求分析

消息有序性：XADD保证消息有序；
消息唯一性：每条消息返回唯一id，保证消息唯一；
消息可靠性：Streams会自动使用内部队列（也称为PENDING List）留存消费组里每个消费者读取的消息，直到消费者使用XACK命令通知Streams“消息已经处理完成”。如果消费者没有成功处理消息，它就不会给Streams发送XACK命令，消息仍然会留存。此时，消费者可以在重启后，用XPENDING命令查看已读取、但尚未确认处理完成的消息。