关于codis对于原redis过期事件解决方案

1.     Redis处理过期事件方式

1.1.  Redis处理过期key方式

Redis key过期的方式有二：被动方式和主动方式
当clients试图访问设置了过期时间且已过期的key时，为主动过期方式。
但仅是这样是不够的，以为可能存在一些key永远不会被再次访问到，这些设置了过期时间的key也是需要在过期后被删除的。因此，Redis会周期性的随机测试一批设置了过期时间的key并进行处理。测试到的已过期的key将被删除。典型的方式为,Redis每秒做10次如下的步骤：
1.随机测试100个设置了过期时间的key
2.删除所有发现的已过期的key
3.若删除的key超过25个则重复步骤1

此为主动方式

1.2.  Redis处理过期事件

@Test
         public void testRedisEvent() {
 
                   Jedis jedis = newJedis("192.168.92.134", 8000);
                   jedis.psubscribe(newJedisPubSub() {
                            public voidonPMessage(String pattern, String channel,
                                               Stringmessage) {
                                     System.err.println(pattern);
                                     System.err.println(channel);
                                     System.err.println(message);
                            }
                   },"__keyevent@*__:expired");
         }

当监听过期key时，则redis将此key通过pub/sub来发送事件。

由于codis不支持的命令包含了pub/sub，则codis不再支持此监听事件。

2.     解决方案

2.1.  采用java的DelayQueue解决

DelayQueue介绍：Delayed 元素的一个×××阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部 是延迟期满后保存时间最长的 Delayed元素。如果延迟都还没有期满，则队列没有头部，并且 poll将返回 null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS)方法返回一个小于等于 0 的值时，将发生到期。即使无法使用 take或 poll移除未到期的元素，也不会将这些元素作为正常元素对待。例如，size方法同时返回到期和未到期元素的计数。此队列不允许使用 null 元素。

代码如下：

public class RedisEvent<K, V> implements Runnable{
    public DelayQueue<DelayItem<Pair<K, V>>> q = new DelayQueue<DelayItem<Pair<K, V>>>();
    public void run() {
        while (true){
            DelayItem<Pair<K, V>> delayItem = null;
            try {
                delayItem = q.take();
                if (delayItem != null) {
                    // 超时对象处理
                    Pair<K, V> pair = delayItem.getItem();
                    System.out.println("key : " + pair.first + ", value : " + pair.second);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        RedisEvent<String, String> re = new RedisEvent<String, String>();
        //过期key，value
        Pair<String, String> pair1 = new Pair<String, String>("key1", "value1");
        //2秒过期
        DelayItem<Pair<String,String>> d1 = new DelayItem<Pair<String,String>>(pair1, TimeUnit.SECONDS.toNanos(2));
        re.q.add(d1);
        System.out.println(re.q.poll());

        Thread.sleep(1000 * 1);
        System.out.println(re.q.poll());
        //2秒后可以拿到数据
        Thread.sleep(1000 * 2);
        DelayItem<Pair<String,String>> delayItem = re.q.poll();
        System.out.println(delayItem);
        Pair<String, String> pair =delayItem.getItem();
        System.out.println("key : " + pair.first + ", value : " + pair.second);

        System.out.println(re.q.poll());

    }

输出结果：

null
null
com.eric100.delayqueue.DelayItem@5054c2b8
key : key1, value : value1
null

此方案优缺点：

优点：自己实现，简单易用，方便修改、扩展

缺点：当过期事件过多时且过期时间过长，需要DelayQueue存放过多key，消耗jvm内存

2.2.  使用第三方queue队列实现

需要queue支持delay job，目前了解的有：Beanstalkd，sidekiq

Beanstalkd介绍：

Beanstalk，一个高性能、轻量级的分布式内存队列系统，最初设计的目的是想通过后台异步执行耗时的任务来降低高容量Web应用系统的页面访问延迟，支持过有9.5 million用户的Facebook Causes应用。

Beanstalkd设计里面的核心概念：

◆ job

一个需要异步处理的任务，是Beanstalkd中的基本单元，需要放在一个tube中。

◆ tube

一个有名的任务队列，用来存储统一类型的job，是producer和consumer操作的对象。

◆ producer

Job的生产者，通过put命令来将一个job放到一个tube中。

◆ consumer

Job的消费者，通过reserve/release/bury/delete命令来获取job或改变job的状态。

Beanstalkd中一个job的生命周期如图2所示。一个job有READY, RESERVED, DELAYED, BURIED四种状态。当producer直接put一个job时，job就处于READY状态，等待consumer来处理，如果选择延迟 put，job就先到DELAYED状态，等待时间过后才迁移到READY状态。consumer获取了当前READY的job后，该job的状态就迁移到RESERVED，这样其他的consumer就不能再操作该job。当consumer完成该job后，可以选择delete, release或者bury操作;delete之后，job从系统消亡，之后不能再获取;release操作可以重新把该job状态迁移回READY(也 可以延迟该状态迁移操作)，使其他的consumer可以继续获取和执行该job;有意思的是bury操作，可以把该job休眠，等到需要的时候，再将休 眠的job kick回READY状态，也可以deleteBURIED状态的job。正是有这些有趣的操作和状态，才可以基于此做出很多意思的应用，比如要实现一个循环队列，就可以将RESERVED状态的 job休眠掉，等没有READY状态的job时再将BURIED状态的job一次性kick回READY状态。

优点：不需要自己实现，使用第三方queue

缺点：

1． Beanstalkd目前没有提供主从同步+故障切换机制，在应用中有可能成为单点的风险。在实际应用中，可以使用数据库为job提供持久化存储。

2． 需要花费成本学习第三方queue

2.3.  使用数据库实现

将过期key，value放入数据库中，使用线程定时扫描数据库。

启动三个线程：

线程1：根据过期时间，扫描状态为delay且过期时间已到的事件，将状态改为ready

线程2：处理状态为ready的事件，将ready状态改为done

线程3：删除done状态的事件

优点：数据持久化，不会丢失事件数据

缺点：线程定时扫描，过期事件存在延迟处理

2.4.  使用redis实现(推荐)

由于codis不支持pub/sub，则重新添加redis服务，此服务只用来做过期事件处理

优点：实现方式与原来相同，不需要修改任何代码

缺点：需要添加机器来做redis服务，主备需采用keepalive等处理