PHP消息队列学习

在我们平常网站设计时，会遇到“给用户群发短信”，“商城订单系统大批量订单处理”，“商城秒杀活动”等需求，这些功能，都有一个共同的特点：就是在面对高迸发的同时，必须要保证系统处理数据的有效性。那么如何处理这些数据，“消息队列”就是很好的选择。

接下来我们主要了解以下知识:

　　1.队列是什么东西？它能做哪些事情?

　　2.队列的应用场景有哪些？

　　3.如何使用队列对业务进行解耦?

　　4.如何使用redis队列来缓解系统压力?

一、认识消息队列

1.1 消息队列概念

　　从本质上来说消息队列就是一个队列结构的中间件，就是说消息放入（即入队）这个中间件之后可以不马上处理，而等待另外一个程序进行处理读取(出队)这些消息数据，并且按照顺序逐次处理。也就是说你的遇到一个并发特别大而且耗时特别长，还不需要马上进程处理返回结果的功能时，可以使用消息队列解决此类问题。

1.2 核心结构

由一个业务系统进行入队，把消息逐次插入到消息队列中，插入成功之后直接返回成功结果，然后另一个消息处理系统，这个系统会把消息系统中的记录逐次读取出来并进行处理，完成出队流程。

1.3 应用场景

　　数据冗余：比如商城的订单系统，后续需要严格可靠的进行数据转换和记录，消息队列可以把这些订单数据持久化存储在队列中，如果队列中有订单数据，则后续处理程序进行获取，后续处理完之后将队列中与该条订单对应的元素删除，这样就能保证每条订单都能被有效处理，以下是一些消息队列常见的使用场景。

　　系统解耦：软件开发尽量做到“高内聚，低耦合”，使用消息队列之后，可以做到入队系统和出队系统相互分开，互不影响，假如入队系统出现故障崩溃，出队系统不受影响，依然能够正常运作。

　　流量削峰：例如商城秒杀和抢购，可以配合缓存来使用消息队列，能够有效顶住瞬间的高访问量，防止服务器因承受不住压力崩溃。

　　异步通信：消息发送之后，如果消息入队成功之后可以直接返回发送成功。

　　扩展性：商城订单队列，不仅可以处理订单，还可以给其他业务使用，比如下单成功之后，必然为其生成一条快递派送订单。

　　排序保证：有些场景需要按照产品的顺序进行处理，比如单进单出从而保证数据按照一定的顺序处理，可以使用消息队列。

1.4 常见队列的实现优缺点

　　队列介质：

　　　　1、数据库，比如mysql（可靠性高，容易实现，数据量大时速度慢）

　　　　2、缓存，例如redis（速度快，单个消息报包过大时效率低）

　　　　3、消息系统，例如rabbitMq(专业性强，可靠，学习成本高)

　　消息处理触发机制：

　　　　1、死循环方式读取：易实现，故障时无法及时恢复。（比较适合做秒杀，比较集中，运维集中维护）

　　　　2、定时任务：压力均分，有处理上限；可选择用户访问量低时段减小服务器压力；目前比较流行的处理触发机制。（唯一缺点是间隔和数据需要注意，不要等上一个任务还没有完成下一个任务又开始了）

　　　　3.守护进程：类似于php-fpm和php-cg，需要shell基础

二、解耦案例：队列处理“订单系统”和“配送系统”

　　对于订单流程，我们可以设计两个系统，即“订单系统”和“配送系统”。在网购中我们都知道，当我们下单之后，在我的订单中可以看到我的货物正在配送中，这时就要参与进来一个“配送系统”。如果在架构时把“订单系统”和“配送系统”设计在一起，就会出现一些问题。对于订单系统来说，因为系统压力较大，但是“配送系统”却没有必要即时做出反应；第二个，我们不希望在订单系统出现故障时，配送系统也无法运行，这个时候两个系统就会相互影响正常运转。所以我们要把两个系统的耦合度降到最低。这个可以用“对列表”来实现两者之间的沟通。

2.1 架构设计

　　1、首先订单系统接收到用户的订单，然后进行订单的处理。

　　2、然后会把这些订单信息写到对列表中，这个对列表是沟通订单系统和订单系统的关键。

　　3、由配送系统定时执行的一个程序来读取队列进行处理。

　　4、配送系统处理之后，会把已处理的记录进行标记处理

2.2 程序流程

三、流量消峰案例：Redis 的 list 类型实现秒杀/抢购活动

　　redis 基于内存，它的速度非常快，redis对数据库有一个非常好的补充作用，因为它是可持久化的，redis会周期性把数据写到硬盘中，因此它不需要担心断电问题，redis提供了5种不同的数据类型（字符串，双向表链，哈希，集合，有序集合）。

　　一般情况下，做秒杀案例，抢购，瞬间高并发，需要排队的案例中，redis是一个很好的选择。

3.1 redis数据类型中的list类型

　　redis 的list 是一个双向链表，可以从头部或者尾部追加数据。

　　* LPUSH/LPUSHX :将值插入到（/存在的）列表头部

　　* RPUSH/RPUSHX: 将值插入到（/存在的）列表尾部

　　* LPOP : 移除并获取列表的第一个元素

　　* RPOP: 移除并获取列表的最后一个元素

　　* LTRIM: 保留指定区间内的元素

　　* LLEN: 获取列表长度

　　* LSET: 通过索引设置列表元素的值

　　* LINDEX: 通过索引获取列表中的元素

　　* LRANGE: 获取列表指定范围内的元素

3.2 架构设计

　　

　　1、首先记录哪一个用户参与了秒杀同时记录他的时间。

　　2、将用户的id存到redis列表中，让它排队。如果规定只有前10个用户可以参与活动，如果列表中个数已经够了就不会让它继续插入数据。这样redis的列表长度就为10个。

　　3、最后慢慢的将redis中的数据写入到数据库中，以减小数据的压力。

3.3 代码初级设计

　　1、当用户开始参与秒杀时，将秒杀程序的请求写入Redis（uid, time）中。

　　2、假如只有10个人可以秒杀成功，检查Redis已经存放数据的长度，达到上限后不再插入，说明秒杀已完成。

　　3、最后循环处理存入Redis中的10条数据，然后慢慢取数据存入到数据库中。

在秒杀这一块对数据库压力特别大，如果我们直接在用户发起秒杀请求时，每次都查询数据库是否已经达到秒杀人数上限的话，会造成数据库压力巨大。现在通过Redis的一个队列list，然后把秒杀请求放入到Redis里面，最后将秒杀成功的数据通过入库程序写入到数据库，这样的话会极大缓解mysql的压力。

本文参考来自：https://www.cnblogs.com/dump/p/8243868.html