JAVA-实战8 Redis实战项目—雷神点评（7）Redis消息队列实现异步秒杀

夢の中で描いた絵のようなんだ

Redis消息队列实现异步秒杀

需求:

创建一个Stream类型的消息队列
修改之前的秒杀下单Lua脚本，在认定有抢购资格后，直接向消息队列中添加消息
项目启动时，开启一个线程任务，尝试获取消息队列中的消息，完成下单

创建消息队列

XGROUP CREATE SecondKillMessageQueue SecondKillGroup 0 MKSTREAM

修改Lua脚本

修改Lua脚本如下：

local VoucherId = ARGV[1]
local UserId = ARGV[2]
-- 新增：传递订单Id
local VoucherOrderId = ARGV[3]

local StockKey = 'seckill:stock:' .. VoucherId
local OrderKey = 'seckill:order:' .. VoucherId

if(tonumber(redis.call('get',StockKey)) <=0) then
    return 1
end

if(redis.call('sismember',OrderKey,UserId) ==1) then
    return 2
end

redis.call('incrby',StockKey,-1)
redis.call('sadd',OrderKey,UserId)
-- 新增：Redis向消息队列中添加消息，其中键值对的字段名要和数据实体类的属性名一致，从而便于接下来的映射
redis.call('xadd','SecondKillMessageQueue','*','UserId',UserId,'VoucherId',VoucherId,'VoucherOrderId',VoucherOrderId);
return 0;

修改线程任务和消息队列读取

我们不再需要声明成员变量来设置阻塞队列，而是通过stringRedisTemplate.opsForStream().read()方法来直接读取Stream结构的消息队列来获取异步消息

private static final ExecutorService SECONDKILL_ORDER_EXECUTOR = Executors.newSingleThreadExecutor();

@PostConstruct
private void init() {
    SECONDKILL_ORDER_EXECUTOR.submit(new VoucherOrderHandler());
}

private class VoucherOrderHandler implements Runnable {
    private final String MessageQueueName = "SecondKillMessageQueue";
    private final String GroupName = "SecondKillGroup";
    private final String ConsumerName = "SecondKillConsumer";
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            try {

                List<MapRecord<String,Object,Object>> VoucherOrderRecordList = stringRedisTemplate.opsForStream().read(
                    // 三行分别是：设置消费者组名和消费者名，设置单次读取最大量和最长等待时间，设置消息队列名称和获取消息起始Id
                    Consumer.from(GroupName,ConsumerName),
                    StreamReadOptions.empty().count(1).block(Duration.ofSeconds(2L)),
                    StreamOffset.create(MessageQueueName, ReadOffset.lastConsumed())
                );
            
                if(VoucherOrderRecordList == null || VoucherOrderRecordList.isEmpty()) {
                    continue;
                }
                // 提取消息Id和消息内容（键值对格式）
                MapRecord<String,Object,Object> VoucherOrderRecord = VoucherOrderRecordList.get(0);

                RecordId VoucherOrderRecordId = VoucherOrderRecord.getId();
                Map<Object,Object> VoucherOrderRecordValue = VoucherOrderRecord.getValue();
                // 设置Map键字段名到Bean属性名的对应关系
                CopyOptions copyOptions = CopyOptions.create()
                        .setFieldMapping(MapUtil.builder("VoucherOrderId", "id")   // Map键 -> Bean属性   
                                .put("UserId", "userId")
                                .put("VoucherId", "voucherId")
                                .build());
                VoucherOrderData NewVoucherOrder =  BeanUtil.fillBeanWithMap(VoucherOrderRecordValue, new VoucherOrderData(), copyOptions);
                // 执行数据库相关操作
                AddVoucherOrderFromQueueToDatabase(NewVoucherOrder);
                // 执行完成后确认消息，传递消息队列名称、消费者组名称、消息ID
                stringRedisTemplate.opsForStream().acknowledge(MessageQueueName,ConsumerName,VoucherOrderRecordId);
            } catch (Exception e) {
                log.error("Calc Order Message Failed:",e);
                // 出现没有被确认的消息，即Pending，进行处理
                HandlePendingList();
            }

        }
    }
    // 除PendingList为空处理和最终异常处理不同外，其余均和正常处理相同
    private void HandlePendingList(){
        while(true) {
            try {
                List<MapRecord<String,Object,Object>> VoucherOrderRecordList = stringRedisTemplate.opsForStream().read(
                        Consumer.from("SecondKillGroup","SecondKillConsumer"),
                        StreamReadOptions.empty().count(1),
                        StreamOffset.create(MessageQueueName, ReadOffset.from("0"))
                );

                if(VoucherOrderRecordList == null || VoucherOrderRecordList.isEmpty()) {
                    // 失败 表示PendingList无异常
                    break;
                }

                MapRecord<String,Object,Object> VoucherOrderRecord = VoucherOrderRecordList.get(0);

                RecordId VoucherOrderRecordId = VoucherOrderRecord.getId();
                Map<Object,Object> VoucherOrderRecordValue = VoucherOrderRecord.getValue();
                CopyOptions copyOptions = CopyOptions.create()
                            .setFieldMapping(MapUtil.builder("VoucherOrderId", "id")   // Map键 -> Bean属性
                                .put("UserId", "userId")
                                .put("VoucherId", "voucherId")
                                .build());
                VoucherOrderData NewVoucherOrder =  BeanUtil.fillBeanWithMap(VoucherOrderRecordValue, new VoucherOrderData(), copyOptions);

                AddVoucherOrderFromQueueToDatabase(NewVoucherOrder);

                stringRedisTemplate.opsForStream().acknowledge(MessageQueueName,"SecondKillConsumer",VoucherOrderRecordId);
            } catch (Exception e) {
                log.error("Calc Order PendingList Message Failed:",e);
            }

        }
    }
}

实现过程中，值得注意的点：

stringRedisTemplate.opsForStream().read()方法对应XREAD操作，而获取消息起始Id由ReadOffset.lastConsumed()设置，其源代码执行为：return new ReadOffset(">");，也就是返回>，从下一个未消费的消息开始

MapRecord是SpringDataRedis‌框架中定义的一个Java接口，用于在Java应用程序中表示Redis.Stream中的一条消息记录，其底层数据结构对应Redis.Stream中的Field-ValuePairs（字段-值对）

其接口签名为public interface MapRecord<S, K, V> extends Record<S, Map<K, V>>, Iterable<Map.Entry<K, V>>

S (Stream)：Stream 的名称（即Redis中的Key，例如SecondKillMessageQueue）。
K (Key)：消息中字段的类型（通常为String或Object）。
V (Value)：消息中值的类型（通常为String或Object）。

MapRecord和Redis.Stream的对应关系

MapRecord.getStream()获取StreamKey，也就是Stream名称、Redis键名，例如SecondKillMessageQueue
MapRecord.getId()获取消息唯一标识，也就是消息ID，例如1778089608104-0
MapRecord.getValue()获取消息内容，即XADD发送的键值对

调用BeanUtil.fillBeanWithMap()方法，将Stream的Value（Map类型）映射到下单记录数据实体NewVoucherOrder（VoucherOrderData.class类型）时，需保证前者的字段名和后者的属性名严格匹配，相关手段如下：

①确保字段名严格一致
②可以使用CopyOptions.create().setFieldMapping()方法封装MapBuilder（MapBuilder使用MapUtil.builder(MapKeyName,ClassPropertyName).put(MapKeyName2,ClassPropertyName2)....build()方法来构建）来构建CopyOptions从而配置字段映射
③使用忽略大小写的转换方法BeanUtil.fillBeanWithMapIgnoreCase()