前陣子開發了公司領劵中心的項目，這個項目是以redis作爲關鍵技術落地的。
先說一下領劵中心的項目吧，這個項目就類似京東app的領劵中心，當然圖是截取京東的，公司的就不截了。。。
其中有一個功能叫做領劵的訂閱推送。什麼是領劵的訂閱推送？就是用戶訂閱了該劵的推送，在可領取前的一分鐘就要把提醒信息推送到用戶的app中。本來這個訂閱功能應該是消息中心那邊做的，但他們說這個短時間內做不了。所以讓我這個負責優惠劵的做了-.-!。具體方案就是到具體的推送時間點了，coupon系統調用消息中心的推送接口，把信息推送出去。
下面我們分析一下這個功能的業務情景。公司目前註冊用戶6000W+，是哪家就不要打聽了。。。比如有一張無門檻的優惠劵下單立減20元，那麼搶這張劵的人就會比較多，我們保守估計10W+，百萬級別不好說。我們初定爲20W萬人，那麼這20W條推送信息要在一分鐘推送完成！並且一個用戶是可以訂閱多張劵的。所以我們知道了這個訂閱功能有兩個突出的難點：
1、推送的實效性：推送慢了，用戶會抱怨沒有及時通知他們錯過了開搶時機。
2、推送的體量大：爆款的神劵，人人都想搶！
然而推送體量又會影響到推送的實效性。這真是一個讓人頭疼的問題！
那就讓我們把問題一個個解決掉吧！
推送的實效性問題：當用戶在領劵中心訂閱了某個劵的領取提醒後，在後臺就會生成一條用戶的訂閱提醒記錄，裏面記錄了在哪個時間點給用戶發送推送信息。所以問題就變成了系統如何快速實時選出哪些要推送的記錄！
**方案1：**MQ的延遲投遞。
MQ雖然支持消息的延遲投遞但尺度太大，1s 5s 10s 30s 1m，用來做精確時間點投遞不行！並且用戶執行訂閱之後又取消訂閱的話，要把發出去的MQ消息delete掉這個操作有點頭大，短時間內難以落地！並且用戶可以取消之後再訂閱，這又涉及到去重的問題。所以MQ的方案否掉。
**方案2：**傳統定時任務。
這個相對來說就簡單一點，用定時任務是去db裏面load用戶的訂閱提醒記錄，從中選出當前可以推送的記錄。但有句話說得好，任何脫離實際業務的設計都是耍流氓~。下面我們就分析一下傳統的定時任務到底適不適合我們的這個業務!
綜上所述我們就知道了，一般傳統的定時任務存在以下缺點：
1、性能瓶頸。只有一臺機器在處理，在大體量數據面前力不從心！
2、實效性差。定時任務的頻率不能太高，太高會對業務數據庫造成很大的壓力！
3、單點故障。萬一跑的那臺機器掛了，那整個業務都不可用了-。- 這是一個很可怕的事情！
所以傳統定時任務也不太適合這個業務。。。
那我們是不是就束手無策了呢？其實不是的! 我們只用對傳統的定時任務做一個簡單的改造！就可以把它變成可以同時多機跑,並且實效性可以精確到秒級，並且拒絕單點故障的定時任務集羣！這其中就要藉助我們強大的redis了。
**方案3：**定時任務集羣
首先我們要定義定時任務集羣要解決的三個問題！
1、實效性要高
2、吞吐量要大
3、服務要穩定，不能有單點故障
下面是整個定時任務集羣的架構圖。
架構很簡單：我們把用戶的訂閱推送記錄存儲到redis集羣的sortedSet隊列裏面,並且以提醒用戶的提醒時間戳作爲score值，然後在我們每個業務server裏面起一個定時器，頻率是秒級，我的設定就是1s，然後經過負載均衡之後，從某個隊列裏面獲取要推送的用戶記錄進行推送。下面我們分析一下這個架構：
1、性能：除去帶寬等其它因素，基本與機器數成線性相關。機器數量越多吞吐量越大，機器數量少時相對的吞吐量就減少。
2、實效性：提高到了秒級，效果還可以接受。
3、單點故障？不存在的！除非redis集羣或者所有server全掛了。。。。
這裏解析一下爲什麼用redis？
第一，redis 可以作爲一個高性能的存儲db，性能要比MySQL好很多，並且支持持久化，穩定性好。
第二，redis SortedSet隊列天然支持以時間作爲條件排序，完美滿足我們選出要推送的記錄。
ok~既然方案已經有了，那如何在一天時間內把這個方案落地呢？是的，從我設計出這個方案到基本編碼完成，時間就是一天。。。因爲時間太趕鳥。
首先我們以user_id作爲key，然後mod隊列數hash到redis SortedSet隊列裏面。爲什麼要這樣呢，因爲如果用戶同時訂閱了兩張劵並且推送時間很近，這樣的兩條推送就可以合併成一條~，並且這樣hash也相對均勻。下面是部分代碼的截圖：
然後要決定隊列的數量，一般正常來說我們有多少臺處理的服務器就定義多少條隊列。因爲隊列太少，會造成隊列競爭，太多可能會導致記錄得不到及時處理。
然而最佳實踐是隊列數量應該是可動態配置化的，因爲線上的集羣機器數是會經常變的。大促的時候我們會加機器是不是，並且業務量增長了，機器數也是會增加是不是~。所以我是借用了淘寶的diamond進行隊列數的動態配置。
我們每次從隊列裏面取多少條記錄也是可以動態配置的
這樣就可以隨時根據實際的生產情況調整整個集羣的吞吐量~。所以我們的定時任務集羣還是具有一個特性就是支持動態調整~。
最後一個關鍵組件就是負載均衡了。這個是非常重要的！因爲這個做得不好就會可能導致多臺機器競爭，同時處理一個隊列，影響整個集羣的效率！在時間很緊的情況下我就簡單實用的利用redis的一個自增key ，然後 mod 隊列數量算法。這樣很大程度上就保證不會有兩臺機器同時去競爭一條隊列~.
最後我們算一下整個集羣的吞吐量
10（機器數） * 2000（一次拉取數） = 20000。然後以MQ的形式把消息推送到消息中心，發MQ是異步的，算上其它處理0.5s。
其實發送20W的推送也就是10幾s的事情。
ok~ 到這裏我們整個定時任務集羣就差不多基本落地好了。如果你問我後面還有什麼可以完善的話那就是：
1、加監控， 集羣怎麼可以木有監控呢，萬一出問題有任務堆積怎麼辦~
2、加上可視化界面。
3、最好有智能調度，增加任務優先級。優先級高的任務先運行嘛。
4、資源調度，萬一機器數量不夠，力不從心，優先保證重要任務執行。
目前項目已上前線，運行平穩~。