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什么鬼，面试官竟然让我用Redis实现一个消息队列！！？

發布時間：2025/3/16 34 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了什么鬼，面试官竟然让我用Redis实现一个消息队列！！？小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

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眾所周知，redis是一個高性能的key-value數據庫，在NoSQL數據庫市場上，redis自己就占據了將近半壁江山，足以見到其強大之處。同時，由于redis的單線程特性，我們可以將其用作為一個消息隊列。本篇文章就來講講如何將redis整合到spring boot中，并用作消息隊列的……

一、什么是消息隊列

“消息隊列”是在消息的傳輸過程中保存消息的容器。——《百度百科》

消息我們可以理解為在計算機中或在整個計算機網絡中傳遞的數據。

隊列是我們在學習數據結構的時候學習的基本數據結構之一，它具有先進先出的特性。

所以，消息隊列就是一個保存消息的容器，它具有先進先出的特性。

為什么會出現消息隊列？

異步：常見的B/S架構下，客戶端向服務器發送請求，但是服務器處理這個消息需要花費的時間很長的時間，如果客戶端一直等待服務器處理完消息，會造成客戶端的系統資源浪費；而使用消息隊列后，服務器直接將消息推送到消息隊列中，由專門的處理消息程序處理消息，這樣客戶端就不必花費大量時間等待服務器的響應了；

解耦：傳統的軟件開發模式，模塊之間的調用是直接調用，這樣的系統很不利于系統的擴展，同時，模塊之間的相互調用，數據之間的共享問題也很大，每個模塊都要時時刻刻考慮其他模塊會不會掛了；使用消息隊列以后，模塊之間不直接調用，而是通過數據，且當某個模塊掛了以后，數據仍舊會保存在消息隊列中。最典型的就是生產者-消費者模式，本案例使用的就是該模式；

削峰填谷：某一時刻，系統的并發請求暴增，遠遠超過了系統的最大處理能力后，如果不做任何處理，系統會崩潰；使用消息隊列以后，服務器把請求推送到消息隊列中，由專門的處理消息程序以合理的速度消費消息，降低服務器的壓力。

下面一張圖我們來簡單了解一下消息隊列

由上圖可以看到，消息隊列充當了一個中間人的角色，我們可以通過操作這個消息隊列來保證我們的系統穩定。

二、環境準備

Java環境：jdk1.8

spring boot版本：2.2.1.RELEASE

redis-server版本：3.2.100

三、相關依賴

這里只展示與redis相關的依賴，

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency><groupId>org.springframework.integration</groupId><artifactId>spring-integration-redis</artifactId> </dependency>

這里解釋一下這兩個依賴：

第一個依賴是對redis NoSQL的支持
第二個依賴是spring integration與redis的結合，這里添加這個代碼主要是為了實現分布式鎖

四、配置文件

這里只展示與redis相關的配置

redis所在的的地址 spring.redis.host=localhost redis數據庫索引，從0開始，可以從redis的可視化客戶端查看 spring.redis.database=1 redis的端口，默認為6379 spring.redis.port=6379 redis的密碼 spring.redis.password= 連接redis的超時時間(ms)，默認是2000 spring.redis.timeout=5000 連接池最大連接數 spring.redis.jedis.pool.max-active=16 連接池最小空閑連接 spring.redis.jedis.pool.min-idle=0 連接池最大空閑連接 spring.redis.jedis.pool.max-idle=16 連接池最大阻塞等待時間（負數表示沒有限制） spring.redis.jedis.pool.max-wait=-1 連接redis的客戶端名 spring.redis.client-name=mall

五、代碼配置

redis用作消息隊列，其在spring boot中的主要表現為一個RedisTemplate.convertAndSend()方法和一個MessageListener接口。所以我們要在IOC容器中注入一個RedisTemplate和一個實現了MessageListener接口的類。話不多說，先看代碼

配置RedisTemplate

配置RedisTemplate的主要目的是配置序列化方式以解決亂碼問題，同時合理配置序列化方式還能降低一點性能開銷。

/*** 配置RedisTemplate，解決亂碼問題*/ @Bean public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {LOGGER.debug("redis序列化配置開始");RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(factory);// string序列化方式RedisSerializer serializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();// 設置默認序列化方式template.setDefaultSerializer(serializer);template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());template.setHashValueSerializer(serializer);LOGGER.debug("redis序列化配置結束");return template; }

代碼第12行，我們配置默認的序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer

代碼第13行，我們配置鍵的序列化方式為StringRedisSerializer

代碼第14行，我們配置哈希表的值的序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer

RedisTemplate幾種序列化方式的簡要介紹

序列化方式介紹

StringRedisSerializer	將對象序列化為字符串，但是經測試，無法序列化對象，一般用在key上
OxmSerializer	將對象序列化為xml性質，本質上是字符串
ByteArrayRedisSerializer	默認序列化方式，將對象序列化為二進制字節，但是需要對象實現Serializable接口
GenericFastJsonRedisSerializer	json序列化，使用fastjson序列化方式序列化對象
GenericJackson2JsonRedisSerializer	json序列化，使用jackson序列化方式序列化對象

六、redis隊列監聽器（消費者）

上面說了，與redis隊列監聽器相關的類為一個名為MessageListener的接口，下面是該接口的源碼

public interface MessageListener {void onMessage(Message message, @Nullable byte[] pattern); }

可以看到，該接口僅有一個onMessage(Message message, @Nullable byte[] pattern)方法，該方法便是監聽到隊列中消息后的回調方法。下面解釋一下這兩個參數：

message：redis消息類，該類中僅有兩個方法
- byte[] getBody()以二進制形式獲取消息體
- byte[] getChannel()以二進制形式獲取消息通道
pattern：二進制形式的消息通道，和message.getChannel()返回值相同

介紹完接口，我們來實現一個簡單的redis隊列監聽器

@Component public class RedisListener implement MessageListener{private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisListener.class);@Overridepublic void onMessage(Message message,byte[] pattern){LOGGER.debug("從消息通道={}監聽到消息",new String(pattern));LOGGER.debug("從消息通道={}監聽到消息",new String(message.getChannel()));LOGGER.debug("元消息={}",new String(message.getBody()));// 新建一個用于反序列化的對象，注意這里的對象要和前面配置的一樣// 因為我前面設置的默認序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer// 所以這里的實現方式為GenericJackson2JsonRedisSerializerRedisSerializer serializer=new GenericJackson2JsonRedisSerializer();LOGGER.debug("反序列化后的消息={}",serializer.deserialize(message.getBody()));} }

代碼很簡單，就是輸出參數中包含的關鍵信息。需要注意的是，RedisSerializer的實現要與上面配置的序列化方式一致。

隊列監聽器實現完以后，我們還需要將這個監聽器添加到redis隊列監聽器容器中，代碼如下：

@Bean public public RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory factory) {RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();container.setConnectionFactory(factory);container.addMessageListener(redisListener, new PatternTopic("demo-channel"));return container; }

這幾行代碼大概意思就是新建一個Redis消息監聽器容器，然后將監聽器和管道名想綁定，最后返回這個容器。

這里要注意的是，這個管道名和下面將要說的推送消息時的管道名要一致，不然監聽器監聽不到消息。

七、redis隊列推送服務（生產者）

上面我們配置了RedisTemplate將要在這里使用到。

代碼如下：

@Service public class Publisher{@Autowriteprivate RedisTemplate redis;public void publish(Object msg){redis.convertAndSend("demo-channel",msg);} }

關鍵代碼為第7行，redis.convertAndSend()這個方法的作用為，向某個通道（參數1）推送一條消息（第二個參數）。

這里還是要注意上面所說的，生產者和消費者的通道名要相同。

至此，消息隊列的生產者和消費者已經全部編寫完成。

八、遇到的問題及解決辦法

1、spring boot使用log4j2日志框架問題

在我添加了spring-boot-starter-log4j2依賴并在spring-boot-starter-web中排除了spring-boot-starter-logging后，運行項目，還是會提示下面的錯誤：

SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings. SLF4J: Found binding in [jar:file:.....m2/repository/ch/qos/logback/logback-classic/1.2.3/logback-classic-1.2.3.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class] SLF4J: Found binding in [jar:file:.....m2/repository/org/apache/logging/log4j/log4j-slf4j-impl/2.12.1/log4j-slf4j-impl-2.12.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class] SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation. SLF4J: Actual binding is of type [ch.qos.logback.classic.util.ContextSelectorStaticBinder]

這個錯誤就是maven中有多個日志框架導致的。后來通過依賴分析，發現在spring-boot-starter-data-redis中，也依賴了spring-boot-starter-logging，解決辦法也很簡單，下面貼出詳細代碼

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId><exclusions><exclusion><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId></exclusion></exclusions> </dependency> <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><exclusions><exclusion><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId></exclusion></exclusions> </dependency> <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId> </dependency> <dependency><groupId>org.springframework.integration</groupId><artifactId>spring-integration-redis</artifactId> </dependency>

2、redis隊列監聽器線程安全問題

redis隊列監聽器的監聽機制是：使用一個線程監聽隊列，隊列有未消費的消息則取出消息并生成一個新的線程來消費消息。如果你還記得，我開頭說的是由于redis單線程特性，因此我們用它來做消息隊列，但是如果監聽器每次接受一個消息就生成新的線程來消費信息的話，這樣就完全沒有使用到redis的單線程特性，同時還會產生線程安全問題。

單一消費者（一個通道只有一個消費者）的解決辦法

最簡單的辦法莫過于為onMessage()方法加鎖，這樣簡單粗暴卻很有用，不過這種方式無法控制隊列監聽的速率，且無限制的創造線程最終會導致系統資源被占光。

那如何解決這種情況呢？線程池。

在將監聽器添加到容器的配置的時候，RedisMessageListenerContainer類中有一個方法setTaskExecutor(Executor taskExecutor)可以為監聽容器配置線程池。配置線程池以后，所有的線程都會由該線程池產生，由此，我們可以通過調節線程池來控制隊列監聽的速率。

多個消費者（一個通道有多個消費者）的解決辦法

單一消費者的問題相比于多個消費者來說還是較為簡單，因為Java內置的鎖都是只能控制自己程序的運行，不能干擾其他的程序的運行；然而現在很多時候我們都是在分布式環境下進行開發，這時處理多個消費者的情況就很有意義了。

那么這種問題如何解決呢？分布式鎖。

下面來簡要科普一下什么是分布式鎖：

分布式鎖是指在分布式環境下，同一時間只有一個客戶端能夠從某個共享環境中（例如redis）獲取到鎖，只有獲取到鎖的客戶端才能執行程序。

然后分布式鎖一般要滿足：排他性（即同一時間只有一個客戶端能夠獲取到鎖）、避免死鎖（即超時后自動釋放）、高可用（即獲取或釋放鎖的機制必須高可用且性能佳）

上面講依賴的時候，我們導入了一個spring-integration-redis依賴，這個依賴里面包含了很多實用的工具類，而我們接下來要講的分布式鎖就是這個依賴下面的一個工具包RedisLockRegistry。

首先講一下如何使用，導入了依賴以后，首先配置一個Bean

@Bean public RedisLockRegistry redisLockRegistry(RedisConnectionFactory factory) {return new RedisLockRegistry(factory, "demo-lock",60); }

RedisLockRegistry的構造函數，第一個參數是redis連接池，第二個參數是鎖的前綴，即取出的鎖，鍵名為“demo-lock:KEY_NAME”，第三個參數為鎖的過期時間（秒），默認為60秒，當持有鎖超過該時間后自動過期。

使用鎖的方法，下面是對監聽器的修改

@Component public class RedisListener implement MessageListener{@Autowriteprivate RedisLockRegistry redisLockRegistry;private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisListener.class);@Overridepublic void onMessage(Message message,byte[] pattern){Lock lock=redisLockRegistry.obtain("lock");try{lock.lock(); //上鎖LOGGER.debug("從消息通道={}監聽到消息",new String(pattern));LOGGER.debug("從消息通道={}監聽到消息",new String(message.getChannel()));LOGGER.debug("元消息={}",new String(message.getBody()));// 新建一個用于反序列化的對象，注意這里的對象要和前面配置的一樣// 因為我前面設置的默認序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer// 所以這里的實現方式為GenericJackson2JsonRedisSerializerRedisSerializer serializer=new GenericJackson2JsonRedisSerializer();LOGGER.debug("反序列化后的消息={}",serializer.deserialize(message.getBody()));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock(); //解鎖}} }

上面代碼的代碼比起前面的監聽器代碼，只是多了一個注入的RedisLockRegistry，一個通過redisLockRegistry.obtain()方法獲取鎖，一個加鎖一個解鎖，然后這就完成了分布式鎖的使用。

注意這個獲取鎖的方法redisLockRegistry.obtain()，其返回的是一個名為RedisLock的鎖，這是一個私有內部類，它實現了Lock接口，因此我們不能從代碼外部創建一個他的實例，只能通過obtian()方法來獲取這個鎖。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的什么鬼，面试官竟然让我用Redis实现一个消息队列！！？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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