一、消息队列

消息队列（Message Queue），就是存放消息的队列。

最简单的消息队列模型包括3个角色：

1. 消息队列：存储和管理消息，也被称为消息代理（Message Broker）；
2. 生产者：发送消息到消息队列；
3. 消费者：从消息队列获取消息并处理消息；

Redis提供了三种不同的方式来实现消息队列：

1. list结构：基于List结构模拟消息队列；
2. PubSub：基本的点对点消息模型；
3. Stream：比较完善的消息队列模型；

二、基于List结构模拟消息队列

LPUSH 结合 RPOP实现队列的入口，RPUSH 结合 LPOP实现队列的出口，当队列中没有消息时RPOP或LPOP操作会返回null。并不像JVM的阻塞队列那样会阻塞并等待消息。因此这里应该使用BRPOP或者BLPOP来实现阻塞效果。

基于List的消息队列的优点：

1. 利用Redis存储，不受限于JVM内存上限；
2. 基于Redis的持久化机制，数据安全性有保证；
3. 可以满足消息有序性；

基于List的消息队列的缺点：

1. 无法避免消息丢失；
2. 只支持单消费；

三、基于PubSub的消息队列

PubSub（发布订阅）是Redis2.0版本引入的消息传递模型。顾名思义，消费者可以订阅一个或多个channel，生产者向对应channel发送消息后，所有订阅者都能收到相关消息。

• SUBSCRIBE channel [channel] ：订阅一个或多个频道；
• PUBLISH channel msg ：向一个频道发送消息；
• PSUBSCRIBE pattern[pattern] ：订阅与pattern格式匹配的所有频道；

基于PubSub的消息队列的优点：

1. 采用发布订阅模型，支持多生产、多消费

基于PubSub的消息队列的缺点：

1. 不支持数据持久化；
2. 无法避免消息丢失；
3. 消息堆积有上限，超出时数据丢失；

四、基于Stream的消息队列

Stream 是 Redis 5.0 引入的一种新数据类型，可以实现一个功能非常完善的消息队列。

1、XADD语法

XADD 命令将指定的流条目追加到指定 key 的流中。如果 key 不存在，将使用流的条目自动创建 key。

XADD key ID field value[field value ...]

ID 标识流内的给定条目。如果指定的 ID 参数是字符*（星号 ASCII 字符），XADD 命令会自动为您生成一个唯一的 ID。但是，也可以指定一个良好格式的 ID，以便新的条目以指定的 ID 准确存储，虽然仅在极少数情况下有用。

ID 是由-隔开的两个数字组成的：1798432684128-1。两个部分数字都是 64 位的，当自动生成 ID 时，第一部分是生成 ID 的 Redis 实例的毫秒格式的 Unix 时间。第二部分只是一个序列号，以及是用来区分同一毫秒内生成的 ID 的。

ID 保证始终是递增的：如果比较刚插入的条目的 ID，它将大于其他任何过去的 ID，因此条目在流中是完全排序的。为了保证这个特性，如果流中当前最大的 ID 的时间大于实例的当前本地时间，将会使用前者，并将 ID 的序列部分递增。例如，本地始终回调了，或者在故障转移之后新主机具有不同的绝对时间，则可能发生这种情况。

当用户为 XADD 命令指定显式 ID 时，最小有效的 ID 是0-1，并且用户必须指定一个比当前流中的任何 ID 都要大的 ID，否则命令将失败。通常使用特定 ID 仅在您有另一个系统生成唯一 ID（例如 SQL 表），并且您确实希望 Redis 流 ID 与该另一个系统的 ID 匹配时才有用。

最简单的xadd语句：XADD mystream * name nezha age 18

2、XREAD 语法

XREAD [COUNT count] [BLOCK < milliseconds >] STREAMS key [key ...] ID [ID ...]

1. count：每次读取消息的最大数量；
2. BLOCK：当没有消息时，是否阻塞，阻塞时长，如果是0，则表示一直阻塞；
3. STREAMS：要从哪个队列读取消息，key就是队列名；
4. ID：起始id，只返回大于该id的消息（0表示从第一个消息开始，$代表从最新的消息开始）；

最简单的xadd语句（阻塞读取）：XREAD COUNT 1 BLOCK 0 STREAMS mystream $

3、STREAM类型消息队列的XREAD命令特点：

1. 消息可回溯；
2. 一个消息可以被多个消费者读取；
3. 可以阻塞读取；
4. 有消息漏读的风险

五、基于Stream的消息队列-消费者组

消费者组（Consumer Group）：将多个消费者划分到一个组中，监听同一个队列。具备下列特点：

1、消息分流

队列中的消息会分流给组内的不同消费者，而不是重复消费，从而加快消息处理的速度。

2、消息标示

消费者组会维护一个标示，记录最后一个被处理的消息，哪怕消费者宕机重启，还会从标示之后读取消息。确保每一个消息都会被消费。

3、消息确认

费者获取消息后，消息处于pending状态，并存入一个pending-list。当处理完成后需要通过XACK来确认消息，标记消息为已处理，才会从pending-list移除。

六、消费者组常见命令

1、创建消费者组

XGROUP CRATE key groupName ID [MKSTREAM]

• key：队列名称；
• groupName：消费者组名称；
• ID：起始id标识，$代表队列中最后一个消息，0代表队列中的第一个消息；
• MKSTREAM：队列不存在时，自动创建队列；

2、删除指定的消费者组

XGROUP DESTORY key groupName

3、给指定的消费者组添加消费者

XGROUP CREATECONSUMER key groupName consumername。

4、删除消费者组中的指定消费者

XGROUP DELCONSUMER key groupName consumername。

5、从消费者组读取消息

XREADGROUP GROUP group consumer [COUNT count] [BLOCK milliseconds] [NOACK] STREAMS key [key ...] ID [ID ...]。

1. group：消费组名称
2. consumer：消费者名称，如果消费者不存在，会自动创建一个消费者
3. count：本次查询的最大数量
4. BLOCK milliseconds：当没有消息时最长等待时间
5. NOACK：无需手动ACK，获取到消息后自动确认，自动ACK可能会出现消息丢失，所以一般需要手动ACK
6. STREAMS key：指定队列名称
7. ID：获取消息的起始ID：“>”：从下一个未消费的消息开；其它：根据指定id从pending-list中获取已消费但未确认的消息，例如0，是从pending-list中的第一个消息开始，消费完并确认后，则会从pending-list中移除，正常情况通过">"读取消息，出现异常情况后，再从pending-list中读取。

七、STREAM类型消息队列的XREADGROUP命令特点

1. 消息可回溯
2. 可以多消费者争抢消息，加快消费速度
3. 可以阻塞读取
4. 没有消息漏读的风险
5. 有消息确认机制，保证消息至少被消费一次

八、三种方式对比

	List	PubSub	Stream
消息持久化	支持	不支持	支持
阻塞读取	支持	支持	支持
消息堆积处理	受限于内存空间，可以利用多消费者加快处理	受限于消费者缓冲区	受限于队列长度，可以利用消费者组提高消费速度，减少堆积
消息确认机制	不支持	不支持	支持
消息回溯	不支持	不支持	支持

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