基于redis实现定时任务

业务中碰到的需求（抽象描述一下）：针对不同的用户能够实现不同时间的间隔循环任务。比如在用户注册成功24小时后给用户推送相关短信等类似需求。
使用crontab?太重，且基本不现实，不可能给每一个用户在服务器上生成一个定时任务。
定时轮询?IO频繁且效率太低
想到经常的使用的redis可以设置缓存时间，应该会有过期的事件通知吧，查了一下文档，果然有相关配置，叫做“键空间事件通知”。具体说明可参考官方文档。

技术栈

redis / nodeJs / koa

技术重难点

• 开启redis的键空间通知功能(2.8.0及以上的版本才有此功能)
• 尽量使用单独的redis db来实现
• 使用基于redis的分布式锁来实现相关事件不会被重复消费
• 需要二次使用的信息需要体现在redis缓存的key中
• redis cache key使用业务前缀，避免重名覆盖
• 防止业务服务重启导致nodejs层面的监听失效

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核心代码
const { saveClient, subClient } = require('./db/redis') // 存储实例和订阅实例需要为两个不同的实例
const processor = require('./service/task')
const config = require('./config/index')
const innerDistributedLockKey = '&&__&&' // 内部使用的分布式锁的key的特征值
const innerDistributedLockKeyReg = new RegExp(`^${innerDistributedLockKey}`)

saveClient.on('ready', async () => {
  saveClient.config('SET', 'notify-keyspace-events', 'Ex') // 存储实例设置为推送键过期事件
  console.log('redis init success')
})

subClient.on('ready', () => { // 服务重启后依旧可以初始化所有processor
  subClient.subscribe(`__keyevent@${config.redis.sub.db}__:expired`) // 订阅实例负责订阅消息
  subClient.on('message', async (cahnnel, expiredKey) => {
    // 分布式锁的key不做监听处理
    if (expiredKey.match(innerDistributedLockKeyReg)) return
    // 简易分布式锁，拿到锁的实例消费event
    const cackeKey = `${innerDistributedLockKey}-${expiredKey}`
    const lock = await saveClient.set(cackeKey, 2, 'ex', 5, 'nx') // 这里的用法可以实现简易的分布式锁
    if (lock === 'OK') {
      await saveClient.del(cackeKey)
      for (let key in processor) {
        processor[key](expiredKey) // processor对应的是接收到相关键过期通知后执行的业务逻辑，比如推送短信，然后在相关processor中再次set一个定时过期的key
      }
    }
  })
  console.log('subClient init success')
})

servide/task (processor)
exports.sendMessage = async function sendMessage(expiredKey, subClient) {
  // 只处理相关业务的过期事件
  if (expiredKey.match(/^send_message/)) {
    const [prefix, userId, type] = expiredKey.split('-')
    let user = getUser(userId)
    if (user.phone) {
      push(message) // 伪代码
      resetRedisKey(expiredKey, ttl) // 重新把key设置为一段时间后过期，过期后会再次触发本逻辑
    }
  }
}

总结

• 此功能利用了redis的键空间通知功能实现了简单了基于用户或者基于不同业务场景的定时任务功能。由于键空间事件通知功能是一个较消耗CPU的操作，所以建议使用单独的DB来处理。
• 这里展示出来的是基本用法，未考虑定时任务的持久化功能，如果使用过程中redis故障重启，则会导致所有定时任务丢失。如果在redis发布键失效通知时，订阅服务出故障未在线，或者网络问题没有被消费方收到，也会导致此次事件丢失。
• redis的expired事件并不是在key过期的时候触发，而是在key被删除的时候触发。redis会定期清理过期的key，或者当访问key的时候检查是否过期，只有这时过期的key才会触发删除操作，因此会有一些小的时间差距（个人的实际使用中并没有影响用户体验）。

因此需要权衡使用redis的过期机制实现的定时任务的使用场景。

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