【分布式】延迟队列还能这么玩?

昨天叫外卖的时候,发现一个很奇怪的现象,就是在我下完单之后,没有及时付款,结果过了15分钟后,收到短信说,我的订单已取消!可能有些人不以为意,但是天真无邪我真想知道这背后是谁在捣鬼,所以恶补了一番,才知道这就是延迟队列。

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其实在我们日常生活中很多类似的场景,尤其在电商类平台:

  1. 下订单成功后,在30分钟内没有支付,自动取消订单
  2. 用户多少天未登录给用户做召回推送短信
  3. 外卖平台发送订餐通知,下单成功后60s给用户推送短信
  4. 淘宝新建商户一个月内还没上传商品信息,将冻结商铺等

1. 什么是延迟队列

首先它要有队列的特性,再加上延迟消息的特性,就是指定队列中的消息在某个时间点,然后再等一段的时间后被消费。

可能有些人会马上想到定时任务,但是仔细想想后会发现,定时任务和延迟队列还真不一样。

(1)定时任务

好比我们平时用的闹钟,指定某个时间,定时触发,或者轮询,比如:每天早上7:30执行或者每个月周末凌晨2::30 执行一次,这样周期执行。

(2)延迟队列

而延迟队列就没有执行周期,它是在某个事件发生后等一段时间再执行,而我们也无法确定这个事件何时发生。

明确了什么是延迟队列,我们来看看分布式环境如何实现!

2. 延迟队列怎么实现

单机环境实现延迟队列,相信大家有很多办法,但是在分布式环境下,该怎么做呢?

可能有些人还是会想,定时任务每5分钟,查询一次数据库,不就实现延迟队列了吗(前提是忽略5分钟的误差),但是不停的查,会一直阻塞,很耗费资源,而大家其实都清楚,在高并发场景下CPU资源有多珍贵。

其实成熟的实现方式还是很多的,比如:

  • 基于Redis的zset数据结构或者基于Redis的事件监听

  • 基于kafka的 delay_topic 或者 单层文件时间轮

  • 阿里开源的RocketMQ延迟消息

而本次我们通过RabbitMQ的方式,通过死信队列实现一个延迟消息队列,通过消息监听,也缓解了定时任务不断轮询的缺点。

3. RabbitMQ 延迟队列

RabbitMQ是可以对指定消息接收存储和转发的消息队列。它本身并没有延迟队列的特性,但是我们可以过期时间(TTL)和死信队列(DXL)实现。

先来认识一下 TTL和 DXL两个概念:

  • TTL :指的是消息的存活时间,RabbitMQ可以通过x-message-tt参数来设置指定Queue(队列)和 Message(消息)上消息的存活时间,它的值是一个非负整数,单位为微秒。
  • DXL:DLX即死信交换机,绑定在死信交换机上的即死信队列。RabbitMQ的 Queue(队列)可以配置两个参数x-dead-letter-exchange 和 x-dead-letter-routing-key(可选),一旦队列内出现了Dead Letter(死信),则按照这两个参数可以将消息重新路由到另一个Exchange(交换机),让消息重新被消费。

那么什么情况下会出现死信(DL)呢?上网查了一下:

  1. 消息或者队列过期(延迟队列就靠它)
  2. 队列达到最大长度
  3. 消息被消费端拒绝消费

模拟场景分析:加入我们下单超时15分钟没有支付订单,则关闭并取消订单。

  1. 在下单的时候,我们开启一个带有过期时间的消息队列
  2. 如果15分钟后,该消息还没有被消费,就会过期进入到死信队列
  3. 此时我们提前已经绑定好了路由关单交换机,所以会将该消息路由到关闭订单的交换机,进入关闭订单的消息队列
  4. 监听并消费关闭订单的消息,检查数据库该订单的支付状态,若未支付,就关闭订单,并且发送短信提醒客户。

大概处理流程,也许是下面这样:

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主流程代码实现如下:

  • 用户下订单
 @Override
  • 发送消息
 public void sendMessage(String orderId, final Long delayTimes) {
  • 消费消息
  @RabbitHandler

当然,RabbitMQ也有缺点,因为它需要依赖运维维护一套RabbitMQ组件,增加一定的复杂度和维护成本。

4. 每日一题

题目描述

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值,要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。

实现思路

我们都知道,队列是先进先出的,我们可以使用一个单调的双端对列 Deque,在插入每一个元素 value 时,从队列d尾部依次取出比当前元素 value 小的元素,直到遇到一个比当前元素大的元素 value,这样保证双端队列首部永远是最大的一个元素。class MaxQueue {

        Queue<Integer> q;
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