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2020
09-02

Laravel 基于redis队列的解析

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为什么使用队列

使用队列的目的一般是:

  1. 异步执行
  2. 出错重试

解释一下:

异步执行: 部分代码执行很耗时, 为了提高响应速度及避免占用过多连接资源, 可以将这部分代码放到队列中异步执行.

Eg. 网站新用户注册后, 需要发送欢迎的邮件, 涉及到网络IO无法控制耗时的这一类就很适合放到队列中来执行.

出错重试: 为了保证一些任务的正常执行, 可以将任务放到队列中执行, 若执行出错则可以延迟一段时间后重试, 直到任务处理成功或出错超过N次后取消执行.

Eg. 用户需要绑定手机号, 此时发送短信的接口是依赖第三方, 一个是不确定耗时, 一个是不确定调用的成功, 为了保证调用成功, 必然需要在出错后重试


Laravel 中的队列

以下分析默认使用的队列及其配置如下

  • 默认队列引擎: redis
通过在 redis-cli 中使用 monitor 命令查看具体执行的命令语句
  • 默认队列名: default


分发任务

此处以分发 异步通知(class XxxNotification implement ShouldQueue)为例.

在Laravel中发起异步通知时, Laravel 会往redis中的任务队列添加一条新任务

redis 执行语句 

redis> RPUSH queues:default

{
    "displayName": "App\\Listeners\\RebateEventListener",
    "job": "Illuminate\\Queue\\CallQueuedHandler@call",
    "maxTries": null,
    "timeout": null,
    "timeoutAt": null,
    "data": {
        "commandName": "Illuminate\\Events\\CallQueuedListener",
        "command": "O:36:\"Illuminate\\Events\\CallQueuedListener\":7:{s:5:\"class\";s:33:\"App\\Listeners\\RebateEventListener\";s:6:\"method\";s:15:\"onRebateCreated\";s:4:\"data\";a:1:{i:0;O:29:\"App\\Events\\RebateCreatedEvent\":4:{s:11:\"\u0000*\u0000tbkOrder\";O:45:\"Illuminate\\Contracts\\Database\\ModelIdentifier\":3:{s:5:\"class\";s:19:\"App\\Models\\TbkOrder\";s:2:\"id\";i:416;s:10:\"connection\";s:5:\"mysql\";}s:15:\"\u0000*\u0000notifyAdmins\";b:1;s:13:\"\u0000*\u0000manualBind\";b:0;s:6:\"socket\";N;}}s:5:\"tries\";N;s:9:\"timeoutAt\";N;s:7:\"timeout\";N;s:6:\"\u0000*\u0000job\";N;}"
    },
    "id": "iTqpbeDqqFb3VoED2WP3pgmDbLAUQcMB",
    "attempts": 0
}

上面的redis语句是将任务信息(json格式) rpush 到 redis 队列 queues:default 的尾部.


任务队列 Worker

Laravel 处理任务队列的进程开启方式: php artisan queue:work, 为了更好的观察, 这里使用 --once 选项来指定队列中的单一任务进行处理, 具体的更多参数请自行参考文档 

php artisan queue:work --once --delay=1 --tries=3

上述执行语句参数含义:

  1. --once 仅执行一次任务, 默认是常驻进程一直执行
  2. --tries=3 任务出错最多重试3次, 默认是无限制重试
  3. --delay=1 任务出错后, 每次延迟1秒后再次执行, 默认是延迟0秒

当 Worker 启动时, 它依次执行如下步骤:

此处仍以默认队列 default 为例讲解, 且只讲解redis的相关操作
  1. 从 queues:default:delayed 有序集合中获取可以处理的 "延迟任务", 并 rpush 到 queue:default队列的尾部
    具体的执行语句: 
redis> eval "Lua脚本" 2 queues:default:delayed queues:default 当前时间戳

Lua 脚本内容如下: 

-- Get all of the jobs with an expired \"score\"...localval = redis.call('zrangebyscore', KEYS[1],'-inf', ARGV[1])-- If we have values in the array, we will remove them from the first queue-- and add them onto thedestination queue in chunks of 100, which moves-- all of the appropriate jobs onto the destination queue very safely.if(next(val) ~=nil)thenredis.call('zremrangebyrank', KEYS[1],0, #val -1)fori =1, #val,100doredis.call('rpush', KEYS[2],unpack(val, i,math.min(i+99, #val)))endendreturnval

从 queue:default:reserved有序集合中获取已过期的 "reserved 任务", 并 rpush 到 queue:default队列的尾部

具体的执行语句: 

redis> eval "Lua脚本" 2 queues:default:reserved queues:default 当前时间戳

使用的Lua脚本同步骤 1

从 queue:default 队列中获取(lpop)一个任务, 增加其 attempts 次数, 并将该任务保存到 queu:default:reserved 有序集合中, 该任务的 score 值为 当前时间 + 90(任务执行超时时间)

具体的执行语句: 

redis> eval “Lua脚本” 2 queues:default queues:default:reserved 任务超时时间戳

Lua脚本 

- Pop the first job off of the queue... local job = redis.call('lpop', KEYS[1]) local reserved = false if(job ~= false) then -- Increment the attempt count and place job on the reserved queue... reserved = cjson.decode(job) reserved['attempts'] = reserved['attempts'] + 1 reserved = cjson.encode(reserved) redis.call('zadd', KEYS[2], ARGV[1], reserved) end return {job, reserved}
  1. 这里的 90 是根据配置而定: config('queue.connections.redis.retry_after')
    若预计任务耗时过久, 则应增加该数值, 防止任务还在执行时就被重置
  2. 在成功执行上面获取的任务后, 就将该任务从 queues:default:reserved 队列中移除掉
    具体执行语句: ZREM queues:default:reserved "具体任务"
  3. 如果执行任务失败, 此时分为2种情况:

任务失败次数未达到指定的重试次数阀值
将该任务从 queues:default:reserved 中移除, 并将该任务添加到 queue:default:delayed 有序集合中, score 为该任务下一次执行的时间戳
执行语句: 

redis> EVAL "Lua脚本" 2 queues:default:delayed queues:default:reserved "失败的任务" 任务延迟执行的时间戳

Lua脚本 

-- Remove the job from the current queue... redis.call('zrem', KEYS[2], ARGV[1]) -- Add the job onto the \"delayed\" queue... redis.call('zadd', KEYS[1], ARGV[2], ARGV[1]) return true

如果任务失败次数超过指定的重试阀值
将该任务从 queue:default:reserved 中移除
执行语句: 

redis> ZREM queue:default:reserved

注意, 上述使用 Lua 脚本的目的在于操作的原子性, Redis 是单进程单线程模式, 以Lua脚本形式执行命令时可以确保执行脚本的原子性, 而不会有并发问题.


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