Redis Streams 实现消息队列

简单介绍

Redis中有三种消息队列模式：

可以看出，作为Redis 5.0 引入的专门为消息队列设计的数据类型，Stream 功能更加健全，更适合做消息队列分发。 Stream 可以包含 0个 到 n个元素的有序队列，并根据ID的大小进行排序。
Stream类型消息队列的具备以下命令特点：

• 可以序列化生成消息ID，方便索引、排序
• 消息可回溯
• 支持Consumer Groups 消费组：多消费者消息争抢，加快消费速度
• 可以阻塞读取消息和非阻塞读取消息
• 没有消息漏读风险
• 有ACK消息确认机制，保证消息至少被消费一次
• 支持多播模式：可以让队列从逻辑上分组进行隔离消费
  详细的stream操作见官网文档：https://redis.io/docs/data-types/streams-tutorial/

示例Demo

环境准备
需要下载Redis 5+版本（Redis 5+才支持streams）。
https://github.com/redis-windows/redis-windows/releases/tag/7.0.8
可以在命令行或者客户端进行测试。
客户端下载链接：
https://redis.com/redis-enterprise/redis-insight/

测试步骤

创建一个名为 "stream_demo" 的 Stream
XADD stream_demo* message "Message 1"

创建消息组：
XGROUP CREATE stream_demo mygroup $ MKSTREAM

阻塞式监听 Stream，等待消息到达
将消费者 "consumer1" 加入到消息组 "mygroup" 中，并且阻塞式地监听消息。
一旦消息到达，它会被消费者处理，然后使用 XACK 命令来确认已处理的消息。
XREADGROUP GROUP mygroup consumer1 BLOCK 0 STREAMS stream_demo >

执行添加消息的命令
XADD stream_demo * message "Message 2"  

Python实现

import redis

def func(message):
    print("Processing message:", message.decode('utf-8'))

def consume_messages():
    r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

    # 创建消息组
    r.xgroup_create('stream_demo', 'mygroup', id='$', mkstream=True)

    while True:
        # 阻塞式监听消息
        messages = r.xreadgroup('mygroup', 'consumer1', {'stream_demo': '>'}, block=0)

        for stream, message_data in messages:
            for message_id, message in message_data:
                # 执行处理操作
                func(message['message'.encode('utf-8')])

                # 确认消息已处理
                r.xack('stream_demo', 'mygroup', message_id)
                # 删除已确认的消息
                # r.xdel('stream_demo', message_id)

if __name__ == '__main__':
    consume_messages()

消费者组实现

可以给各创建一个消费者组，组内只有一个消费者，可以实现一个消息被多个消费者消费。

参考链接：
https://blog.csdn.net/qq_37967783/article/details/131138580
https://www.cnblogs.com/wzh2010/p/17205395.html

生产者生产消息 放到队列中，消费者监听并获取消息 进行消息的消费
消费成功后会给一个ack，队列中就会将这个消息删除。
如果消费失败，消息重回队列；

消息队列中 未被确认的消息 如何重新消费掉

Redis Streams is a Redis data type that represents a log, so you can add new information and message in an append-only mode (Note: This is not 100% accurate, since you can remove messages from the log, but it’s close enough.) Redis Streams lets you build “Kafka-like” applications, which can:

• Create applications that publish and consume messages. Nothing extraordinary here, you could already do that with Redis Pub/Sub.
• Consume messages that are published even when the client application (consumer) is not running. This is a big difference from Redis Pub/Sub.
• Consume messages starting from a specific point. For example, read the whole history or only new messages.

如果消息进入到队列中 但是还没被消费，或者被消费但是没有被ack，redis就挂掉了，那么重启之后，要确保程序还能读得到未被消费或者被消费但是没有被ack的消息，继续处理。
要解决这个问题，你可以使用Redis的持久化功能来确保即使在Redis重启后，未被消费或未被确认的消息仍然可用。Redis提供两种主要的持久化方式：RDB持久化和AOF持久化。

1. RDB持久化：RDB持久化是将Redis的数据集快照保存到磁盘上的一个二进制文件中。你可以配置Redis以固定的时间间隔自动执行RDB持久化，或者手动执行SAVE命令来创建快照。当Redis重启时，它可以加载最近的RDB文件并恢复之前保存的状态，包括未被消费或未被确认的消息。

2. AOF持久化：AOF持久化是将Redis的写操作追加到一个日志文件（Append-Only File）中。通过将写操作追加到文件末尾，Redis可以在重启时重新执行这些写操作以恢复数据集的状态。你可以配置Redis以不同的方式执行AOF持久化，如每秒同步、每个写操作同步等。当Redis重启时，它会重新执行AOF文件中的写操作，确保未被消费或未被确认的消息不会丢失。

为了确保消息的持久性，你可以在Redis配置文件中启用RDB持久化和/或AOF持久化。以下是一些配置示例：

# 启用RDB持久化
save 60 1000  # 在60秒内，如果至少有1000个键发生变化，则执行RDB持久化

# 启用AOF持久化
appendonly yes
appendfsync everysec  # 每秒将写操作同步到磁盘

通过启用持久化功能，即使Redis在重启后，你的程序也能读取到未被消费或未被确认的消息，并继续处理它们。请注意，持久化功能会增加Redis的磁盘IO和内存使用量，因此你需要根据实际情况进行配置和优化。

待续…