キューイングとパブ/サブにRedisリストを使用するにはどうすればよいですか？

この記事では、キューイングとPub/SubのRedisリストを使用して説明します。リストは、LPUSH/RPOPを使用してFIFO/LIFOキューを効果的に実装していますが、Redisのネイティブメカニズムと比較してPUB/Subに対しては非効率的です。この記事では、パフォーマンスTRについても説明します

キューイングとパブ/サブにRedisリストを使用する方法は？

Redisリストは、キューイング（PUB/SUB）システムの両方を実装する簡単な方法を提供しますが、キューイングに適しています。各ユースケースを分解しましょう。

キューイング： Redisリストは、 LPUSH （左のプッシュ）とRPOP （右POP）コマンドを使用して、ファーストイン、ファーストアウト（FIFO）キューを実装します。 LPUSHリストのヘッドに要素を追加し、 RPOPテールの要素を削除して返します。これにより、アイテムが追加された順序で処理されるクラシックキューが作成されます。最後の、最初のアウト（LIFO）スタックの場合、 RPUSH （右プッシュ）とLPOP （左ポップ）を使用します。

例（fifo queue）：

タスクキューを想像してください。労働者は「タスク」という名前のリストからタスクを消費します：

1. プロデューサー： LPUSH tasks "task1"を使用して、キューにタスクを追加します。
2. 消費者： BRPOP tasks 0 （ブロックポップ）を使用して、タスクを待ちます。タスクが利用可能になるか、タイムアウト（0は無期限の待機を意味する）に到達するまでBRPOPブロックが到達します。タスクが利用可能になると、削除されて処理されます。

Pub/Sub： RedisリストはPub/Subに適合させることができますが、それは彼らの主な強さではありません。 RedisのPUBLISHとSUBSCRIBEコマンドを使用したRedisの組み込みのパブ/サブメカニズムは、はるかに効率的で、この目的のために特別に設計されています。 Pub/Subのリストを使用するには、メッセージをリストにプッシュし、購読者が新しいメッセージのリストを繰り返しポーリングすることが含まれます。したがって、Pub/Subの場合、RedisのネイティブPub/Sub機能を使用します。

Redisリストとキューイングに他のデータ構造を使用することの間のパフォーマンストレードオフは何ですか？

Redisは、キューイングに適したいくつかのデータ構造を提供し、それぞれにパフォーマンスのトレードオフがあります。

• リスト：シンプルなFIFOまたはLIFOキューに最適です。パフォーマンスは中程度のサイズのキューに適していますが、 BRPOPタスクを待っている多くの消費者との重い争いの下でボトルネックになる可能性があります。メモリ使用量は、キューサイズで直線的にスケーリングします。
• ストリーム： Redis 5.0で導入されたストリームは、メッセージキューイング用に専用です。メッセージの永続性、消費者グループ、効率的なメッセージ配信などの機能を提供し、リストと比較して信頼性とスケーラビリティを大幅に改善します。ストリームは、リストよりも高いスループットと並行性を処理します。しかし、彼らはわずかに急な学習曲線を持っています。
• ソートされたセット：タスクに関連する優先順位がある優先キューに役立ちます。ソートされたセットにより、最高優先タスクの効率的な検索が可能になります。ただし、ソートされた順序を維持すると、単純なリストと比較してオーバーヘッドが追加されます。

要約すると、リストは単純で低電流キューに適しています。ハイスループット、信頼性、スケーラブルなキューの場合、Redisストリームが好ましい選択です。ソートされたセットは、タスクの優先順位付けが重要な場合に理想的です。

Redisリストを使用して信頼できるメッセージキューを実装し、潜在的な障害を処理するにはどうすればよいですか？

Redisリストだけで本当に信頼できるメッセージキューを実装するのは困難です。 Redisリスト自体は、サーバーのメモリを超えたメッセージの永続性などの機能を提供しません。信頼性を向上させるには、これらの戦略を考慮してください。

1. 永続性： Redis Persistenceメカニズム（RDBまたはAOF）を使用して、データがサーバーの再起動に耐えることを確認します。ただし、これにより、非常に短い障害ウィンドウ中にデータ損失がゼロを保証するものではありません。
2. トランザクション：トランザクション内でLPUSHおよびRPOP操作をラップ（ MULTI 、 EXEC ）に導き、原子性を確保します。これにより、障害が発生した場合の部分操作が​​防止されます。
3. メッセージの謝辞：消費者がメッセージの成功した処理を認めるメカニズムを実装します。承認前に消費者が失敗した場合、メッセージはキューに残ります。これには、承認を追跡するために、個別のメカニズム（たとえば、別のRedisキーまたは外部データベース）が必要です。
4. デッドレターキュー：個別のキュー（ "Dead-letter-Queue"）を作成して、処理に複数回失敗するメッセージを保存します。これにより、メッセージが失われるのを防ぎ、後で調査できるようになります。
5. 監視：キューの長さと処理時間を監視して、潜在的なボトルネックと障害を特定します。

これらの手法は信頼性を高めますが、極端なシナリオでのデータ損失の可能性を排除しないでください。ミッションクリティカルなアプリケーションには、より堅牢なメッセージキューシステム（例えば、Kafka、RabbitMQ）が推奨されます。

パブ/サブメッセージングにRedisリストを使用し、スケーラビリティと効率を確保するためのベストプラクティスは何ですか？

前述のように、RedisリストはPub/Subにとって理想的な選択ではありません。ただし、それらを使用する必要がある場合は、これらのプラクティスに従ってください（これらは回避策であり、ネイティブのPub/Subよりも効率が低いことに留意してください）。

1. ポーリングを避ける：小さなタイムアウトでLRANGEを使用してリストを継続的に投票することは非常に非効率的です。リソースを無駄にし、遅延を増加させます。
2. BLPOPまたはBRPOPを使用してください：ブロッキングポップ（左ポップ用のBLPOP 、右ポップ用のBRPOP ）はポーリングよりも効率的です。メッセージが利用可能な場合にのみリソースを消費します。
3. 複数のリスト：複数のサブスクライバーの場合、各サブスクライバーに個別のリストを使用して、競合を避けることを検討してください。これにより、メモリの使用量が増加しますが、高い並行性の下でパフォーマンスが向上します。
4. メッセージの承認を検討してください：これにより複雑さが追加されますが、受信後にサブスクライバーがクラッシュした場合、メッセージを処理する前にメッセージの損失を防ぎます。

重要なことは、Redisのネイティブパブ/サブシステムは、Pub/Subシナリオよりもはるかに優れていることを忘れないでください。これらの「ベストプラクティス」は、タスク用に設計されていないツールを使用するための単なる緩和戦略です。キューイングにRedisリストを使用し、最適なパフォーマンスとスケーラビリティのために、RedisのビルトインPub/Subを公開/購読するために操作を公開/購読するために使用します。

以上がキューイングとパブ/サブにRedisリストを使用するにはどうすればよいですか？の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。