【MySQL】Java中高级核心知识全面解析(2)

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
简介: 【MySQL】Java中高级核心知识全面解析(2)

没有 Ack 机制,也不保证数据的连续: PubSub 的生产者传递过来一个消息,Redis 会直接找到相应的消费者传递过去。如果没有一个消费者,那么消息会被直接丢弃。如果开始有三个消费者,其中一个突然挂掉了,过了一会儿等它再重连时,那么重连期间的消息对于这个消费者来说就彻底丢失了。

  • 不持久化消息: 如果 Redis 停机重启,PubSub 的消息是不会持久化的,毕竟 Redis 宕机就相当于一个消费者都没有,所有的消息都会被直接丢弃。

基于上述缺点,Redis 的作者甚至单独开启了一个 Disque 的项目来专门用来做多播消息队列,不过该项目目前好像都没有成熟。不过后来在 2018 年 6 月,Redis 5.0 新增了 Stream 数据结构,这个功能给 Redis 带来了 持久化消息队列,从此 PubSub 作为消息队列的功能可以说是就消失了…

2.更为强大的 Stream | 持久化的发布/订阅系统

Redis Stream 从概念上来说,就像是一个 仅追加内容消息链表,把所有加入的消息都一个一个串起来,每个消息都有一个唯一的 ID 和内容,这很简单,让它复杂的是从 Kafka 借鉴的另一种概念:消费者组(Consumer Group) (思路一致,实现不同)

上图就展示了一个典型的 Stream 结构。每个 Stream 都有唯一的名称,它就是 Redis 的 key ,在我们首次使用 xadd 指令追加消息时自动创建。我们对图中的一些概念做一下解释:

  • Consumer Group:消费者组,可以简单看成记录流状态的一种数据结构。消费者既可以选择使用 XREAD 命令进行 独立消费,也可以多个消费者同时加入一个消费者组进行 组内消费。同一个消费者组内的消费者共享所有的 Stream 信息,同一条消息只会有一个消费者消费到,这样就可以应用在分布式的应用场景中来保证消息的唯一性。
  • last_delivered_id:用来表示消费者组消费在 Stream 上 消费位置 的游标信息。每个消费者组都有一个 Stream 内 唯一的名称,消费者组不会自动创建,需要使用 XGROUP CREATE 指令来显式创建,并且需要指定从哪一个消息 ID 开始消费,用来初始化 last_delivered_id 这个变量。
  • pending_ids:每个消费者内部都有的一个状态变量,用来表示 已经 被客户端 获取,但是 还没有ack 的消息。记录的目的是为了 保证客户端至少消费了消息一次,而不会在网络传输的中途丢失而没有对消息进行处理。如果客户端没有 ack,那么这个变量里面的消息 ID 就会越来越多,一旦某个消息被 ack,它就会对应开始减少。这个变量也被 Redis 官方称为 PEL (Pending EntriesList)

1)消息 ID 和消息内容

①、消息 ID

消息 ID 如果是由 XADD 命令返回自动创建的话,那么它的格式会像这样: timestampInMillis- sequence (毫秒时间戳-序列号),例如 1527846880585-5 ,它表示当前的消息是在毫秒时间戳1527846880585 时产生的,并且是该毫秒内产生的第 5 条消息。

这些 ID 的格式看起来有一些奇怪,为什么要使用时间来当做 ID 的一部分呢? 一方面,我们要 满足 ID自增的属性,另一方面,也是为了 支持范围查找 的功能。由于 ID 和生成消息的时间有关,这样就使得在根据时间范围内查找时基本上是没有额外损耗的。

当然消息 ID 也可以由客户端自定义,但是形式必须是 “整数-整数”,而且后面加入的消息的 ID 必须要大于前面的消息 ID。

②、消息内容

消息内容就是普通的键值对,形如 hash 结构的键值对。

2)增删改查示例

增删改查命令很简单,详情如下:

  1. xadd :追加消息
  2. xdel :删除消息,这里的删除仅仅是设置了标志位,不影响消息总长度
  3. xrange :获取消息列表,会自动过滤已经删除的消息
  4. xlen :消息长度
  5. del :删除Stream

使用示例:

# *号表示服务器自动生成ID,后面顺序跟着一堆key/value 
127.0.0.1:6379> xadd codehole * name laoqian age 30 # 名字叫laoqian,年龄30岁 
1527849609889-0 # 生成的消息ID 
127.0.0.1:6379> xadd codehole * name xiaoyu age 29 
1527849629172-0 
127.0.0.1:6379> xadd codehole * name xiaoqian age 1 
1527849637634-0 
127.0.0.1:6379> xlen codehole 
(integer) 3
127.0.0.1:6379> xrange codehole - + # -表示最小值, +表示最大值 
1) 1) 1527849609889-0 
  2) 1) "name" 
  2) "laoqian" 
  3) "age" 
  4) "30" 
2) 1) 1527849629172-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoyu" 
  3) "age" 
  4) "29" 
3) 1) 1527849637634-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoqian" 
  3) "age" 
  4) "1" 
127.0.0.1:6379> xrange codehole 1527849629172-0 + # 指定最小消息ID的列表 
1) 1) 1527849629172-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoyu" 
  3) "age" 
  4) "29" 
2) 1) 1527849637634-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoqian" 
  3) "age" 
  4) "1" 
127.0.0.1:6379> xrange codehole - 1527849629172-0 # 指定最大消息ID的列表 
1) 1) 1527849609889-0 
  2) 1) "name" 
  2) "laoqian" 
  3) "age" 
  4) "30" 
2) 1) 1527849629172-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoyu" 
  3) "age" 
  4) "29" 
127.0.0.1:6379> xdel codehole 1527849609889-0 
(integer) 
1 127.0.0.1:6379> xlen codehole # 长度不受影响 
(integer) 3 
127.0.0.1:6379> xrange codehole - + # 被删除的消息没了 
1) 1) 1527849629172-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoyu" 
  3) "age" 
  4) "29" 
2) 1) 1527849637634-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoqian" 
  3) "age" 
  4) "1" 
127.0.0.1:6379> del codehole # 删除整个Stream 
(integer) 1

3)独立消费示例

我们可以在不定义消费组的情况下进行 Stream 消息的 独立消费,当 Stream 没有新消息时,甚至可以阻塞等待。Redis 设计了一个单独的消费指令 xread ,可以将 Stream 当成普通的消息队列(list)来使用。使用 xread 时,我们可以完全忽略 消费组(Consumer Group) 的存在,就好比 Stream 就是一个普通的列表(list):

# 从Stream头部读取两条消息 
127.0.0.1:6379> xread count 2 streams codehole 0-0 
1) 1) "codehole" 
  2) 1) 1) 1527851486781-0 
    2) 1) "name" 
    2) "laoqian" 
    3) "age" 
    4) "30" 
  2) 1) 1527851493405-0 
    2) 1) "name" 
    2) "yurui" 
    3) "age" 
    4) "29" 
# 从Stream尾部读取一条消息,毫无疑问,这里不会返回任何消息 
127.0.0.1:6379> xread count 1 streams codehole $ (nil) 
# 从尾部阻塞等待新消息到来,下面的指令会堵住,直到新消息到来 
127.0.0.1:6379> xread block 0 count 1 streams codehole $ 
# 我们从新打开一个窗口,在这个窗口往Stream里塞消息 
127.0.0.1:6379> xadd codehole * name youming age 60 
1527852774092-0 
# 再切换到前面的窗口,我们可以看到阻塞解除了,返回了新的消息内容 
# 而且还显示了一个等待时间,这里我们等待了93s 
127.0.0.1:6379> xread block 0 count 1 streams codehole $ 
1) 1) "codehole" 
  2) 1) 1) 1527852774092-0 
    2) 1) "name" 
    2) "youming" 
    3) "age" 
    4) "60" 
(93.11s)

客户端如果想要使用 xread 进行 顺序消费,一定要 记住当前消费 到哪里了,也就是返回的消息 ID。下次继续调用 xread 时,将上次返回的最后一个消息 ID 作为参数传递进去,就可以继续消费后续的消息。

block 0 表示永远阻塞,直到消息到来, block 1000 表示阻塞 1s ,如果 1s 内没有任何消息到来,就返回 nil

127.0.0.1:6379> xread block 1000 count 1 streams codehole $ 
(nil) 
(1.07s)

4)创建消费者示例

Stream 通过 xgroup create 指令创建消费组(Consumer Group),需要传递起始消息 ID 参数用来初始化 last_delivered_id 变量:

127.0.0.1:6379> xgroup create codehole cg1 0-0 # 表示从头开始消费 
OK
# $表示从尾部开始消费,只接受新消息,当前Stream消息会全部忽略 
127.0.0.1:6379> xgroup create codehole cg2 $ 
OK
127.0.0.1:6379> xinfo codehole # 获取Stream信息 
1) length 
2) (integer) 3 # 共3个消息 
3) radix-tree-keys 
4) (integer) 1 
5) radix-tree-nodes 
6) (integer) 2 
7) groups 
8) (integer) 2 # 两个消费组 
9) first-entry # 第一个消息 
10) 1) 1527851486781-0 
  2) 1) "name" 
  2) "laoqian" 
  3) "age" 
  4) "30" 
11) last-entry # 最后一个消息 
12) 1) 1527851498956-0 
  2) 1) "name" 
  2) "xiaoqian" 
  3) "age" 
  4) "1" 
127.0.0.1:6379> xinfo groups codehole # 获取Stream的消费组信息 
1) 1) name 
  2) "cg1" 
  3) consumers 
  4) (integer) 0 # 该消费组还没有消费者 
  5) pending 
  6) (integer) 0 # 该消费组没有正在处理的消息 
2) 1) name 
  2) "cg2" 
  3) consumers # 该消费组还没有消费者 
  4) (integer) 0 
  5) pending 
  6) (integer) 0 # 该消费组没有正在处理的消息

5)组内消费示例

Stream 提供了xreadgroup 指令可以进行消费组的组内消费,需要提供 消费组名称、消费者名称和起始消息 ID。它同 xread 一样,也可以阻塞等待新消息。读到新消息后,对应的消息 ID 就会进入消费者的 PEL (正在处理的消息) 结构里,客户端处理完毕后使用 xack 指令 通知服务器,本条消息已经处理完毕,该消息 ID 就会从 PEL 中移除,下面是示例:

# >号表示从当前消费组的last_delivered_id后面开始读 
# 每当消费者读取一条消息,last_delivered_id变量就会前进 
127.0.0.1:6379> xreadgroup GROUP cg1 c1 count 1 streams codehole > 
1) 1) "codehole" 
  2) 1) 1) 1527851486781-0 
    2) 1) "name" 
    2) "laoqian" 
    3) "age" 
    4) "30" 
127.0.0.1:6379> xreadgroup GROUP cg1 c1 count 1 streams codehole > 
1) 1) "codehole" 
  2) 1) 1) 1527851493405-0
    2) 1) "name" 
    2) "yurui" 
    3) "age" 
    4) "29" 
127.0.0.1:6379> xreadgroup GROUP cg1 c1 count 2 streams codehole > 
1) 1) "codehole" 
  2) 1) 1) 1527851498956-0 
    2) 1) "name" 
    2) "xiaoqian" 
    3) "age" 
    4) "1" 
  2) 1) 1527852774092-0 
    2) 1) "name" 
    2) "youming" 
    3) "age" 
    4) "60" 
    # 再继续读取,就没有新消息了 
127.0.0.1:6379> xreadgroup GROUP cg1 c1 count 1 streams codehole > (nil) 
# 那就阻塞等待吧 
127.0.0.1:6379> xreadgroup GROUP cg1 c1 block 0 count 1 streams codehole > 
# 开启另一个窗口,往里塞消息 
127.0.0.1:6379> xadd codehole * name lanying age 61 
1527854062442-0 
# 回到前一个窗口,发现阻塞解除,收到新消息了 
127.0.0.1:6379> xreadgroup GROUP cg1 c1 block 0 count 1 streams codehole > 
1) 1) "codehole" 
  2) 1) 1) 1527854062442-0 
    2) 1) "name" 
    2) "lanying" 
    3) "age" 
    4) "61" 
(36.54s) 
127.0.0.1:6379> xinfo groups codehole # 观察消费组信息 
1) 1) name 
  2) "cg1" 
  3) consumers 
  4) (integer) 1 # 一个消费者 
  5) pending 
  6) (integer) 5 # 共5条正在处理的信息还有没有ack 
2) 1) name 
  2) "cg2" 
  3) consumers 
  4) (integer) 0 # 消费组cg2没有任何变化,因为前面我们一直在操纵cg1 
  5) pending 
  6) (integer) 0 # 如果同一个消费组有多个消费者,我们可以通过xinfo consumers指令观察每个消费者的状态 
127.0.0.1:6379> xinfo consumers codehole cg1 # 目前还有1个消费者 
1) 1) name 
  2) "c1" 
  3) pending 
  4) (integer) 5 # 共5条待处理消息 
  5) idle 
  6) (integer) 418715 # 空闲了多长时间ms没有读取消息了 
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*   **第二个就是数据库的高频知识点与性能优化**
![网易严选Java开发三面面经:HashMap+JVM+索引+消息队列](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/23104399982cb3c920db299e13670822.png)
*   **第三个则是并发编程(72个知识点学习)**
![网易严选Java开发三面面经:HashMap+JVM+索引+消息队列](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/a31ea1be7fdbd3b8ffdb3f1de0efc0d7.png)
*   **最后一个是各大JAVA架构专题的面试点+解析+我的一些学习的书籍资料**
![网易严选Java开发三面面经:HashMap+JVM+索引+消息队列](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/b8aba59aff00f39f817182f3e1ea3555.png)
(img-mWIP8BwG-1628080953344)]
*   **第二个就是数据库的高频知识点与性能优化**
[外链图片转存中...(img-U6DZxIzM-1628080953346)]
*   **第三个则是并发编程(72个知识点学习)**
[外链图片转存中...(img-AviJD50Y-1628080953349)]
*   **最后一个是各大JAVA架构专题的面试点+解析+我的一些学习的书籍资料**
[外链图片转存中...(img-2x930vtJ-1628080953350)]
还有更多的Redis、MySQL、JVM、Kafka、微服务、Spring全家桶等学习笔记这里就不一一列举出来


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