详解Redis延时队列

一、什么是延时队列

普通队列： 消息一到就消费

延时队列： 消息到了先放着，到指定时间再消费

普通队列：  [消息] → 立即消费

延时队列：  [消息] → 等 30 分钟 → 到期 → 消费

场景举例：

• 下单 30 分钟未支付，自动取消
• 红包 24 小时未领取，自动退回
• 会议开始前 5 分钟，发送提醒
• 7 天后自动确认收货

二、为什么用 ZSet 实现

# ZSet 天然适合：ZADD delay_queue 1718000000 "task_001"   # score=到期时间戳ZADD delay_queue 1718000300 "task_002"   # 自动按时间排序

三、核心流程

生产者                     Redis ZSet                      消费者(定时任务)──────                    ──────────                      ──────────────XADD delay_q              score  = 到期时间戳score=到期时间            member = 任务数据                          ┌─────────────────┐                          │ 1718000000 task1 │  ← 最早到期                          │ 1718000300 task2 │                          │ 1718000600 task3 │                          └─────────────────┘                                  ↓                          ZRANGEBYSCORE 0 当前时间                          取到 task1（已到期）                                  ↓                          执行 task1 → ZREM 删除

四、基础实现（有并发问题）

// 生产者：投递延时任务$redis->zAdd('delay:orders', time() + 1800, json_encode([    'order_id' => 12345,    'action'   => 'auto_cancel',]));// 消费者：每秒轮询到期任务（有 BUG 的版本）$now = time();$tasks = $redis->zRangeByScore('delay:orders', 0, $now, ['limit' => [0, 1]]);if ($tasks) {    $task = $tasks[0];    // ⚠️ 这里有 BUG！如果同时多个消费者拿到同一条    $redis->zRem('delay:orders', $task);    processTask($task);}

问题在哪？ ZRANGEBYSCORE 和 ZREM 是分开的，多个消费者可能同时拿到同一条任务！

五、Lua 脚本原子化（解决并发）

-- 原子操作：查出到期任务 + 立刻删除 + 返回local tasks = redis.call('ZRANGEBYSCORE', KEYS[1], 0, ARGV[1], 'LIMIT', 0, 1)if #tasks == 0 then    return nilendlocal task = tasks[1]local removed = redis.call('ZREM', KEYS[1], task)if removed == 1 then    return task       -- 删除成功，返回任务else    return nil        -- 被别的消费者抢了end

PHP 端调用：

$lua = <<<'LUA'local tasks = redis.call('ZRANGEBYSCORE', KEYS[1], 0, ARGV[1], 'LIMIT', 0, 1)if #tasks == 0 then return nil endlocal task = tasks[1]if redis.call('ZREM', KEYS[1], task) == 1 then    return taskelse    return nilendLUA;// 定时任务循环执行while (true) {    $task = $redis->eval($lua, ['delay:orders', time()], 1);    //                                      ↑ KEYS 部分       ↑ key数量    if ($task) {        $data = json_decode($task, true);        echo "处理任务: {$data['order_id']}n";        processTask($data);    } else {        sleep(1);  // 没任务就等一下    }}

六、完整实战：30 分钟未支付自动取消

<?php// ====== 生产者（下单时） ======function createOrder($orderId) {    $redis = new Redis();    $redis->connect('127.0.0.1', 6380);    // 1. 创建订单...    // 2. 投递延时任务：30分钟后自动取消    $delayAt = time() + 1800;  // 30分钟    $task = json_encode([        'order_id' => $orderId,        'action'   => 'auto_cancel',        'create_at'=> date('Y-m-d H:i:s'),    ]);    $redis->zAdd('delay:orders', $delayAt, $task);    echo "订单 {$orderId} 已创建，30分钟后未支付将自动取消n";}// ====== 消费者（定时脚本） ======$lua = <<<'LUA'local tasks = redis.call('ZRANGEBYSCORE', KEYS[1], 0, ARGV[1], 'LIMIT', 0, 1)if #tasks == 0 then return nil endif redis.call('ZREM', KEYS[1], tasks[1]) == 1 then    return tasks[1]endreturn nilLUA;while (true) {    $task = $redis->eval($lua, ['delay:orders', time()], 1);    if ($task) {        $data = json_decode($task, true);        // 检查订单是否已支付        $order = getOrder($data['order_id']);        if ($order['status'] === 'unpaid') {            cancelOrder($data['order_id']);            echo "⏰ 订单 {$data['order_id']} 超时未支付，已自动取消n";        } else {            echo "✓ 订单 {$data['order_id']} 已支付，跳过n";        }    } else {        sleep(1);    }}

七、ZSet 延时队列 vs 其他方案

八、ZSet 的 score 谁来赋值的

ZADD key score member          ↑     你自己指定的ZADD delay_queue 1718000000 "task_001"#                 ↑    时间戳就是 score，你自己算的#                 score 决定了 ZSet 里的排序

排序规则： score 越小越靠前，所以过期时间越早的排最前面。

九、Set vs ZSet 能不能做延时队列

延时队列的核心需求是"按时间排序、查到期任务"，只有 ZSet 能做到。

十、面试常问

Q: 延时队列为什么不用 List？

List 只能头进头出，无法按时间排序，不知道哪些消息到期了。

Q: 轮询会不会性能差？

单次 ZRANGEBYSCORE + ZREM 是 O(log N)，每秒轮询对 Redis 压力很小。10万条延时任务也没问题。

Q: 很大量级的延时任务怎么办？

1. 用多个 ZSet key 分桶（按分钟/小时）
2. 每个桶一个消费者线程
3. 配合 Redis Cluster 分片

Q: 消息丢了怎么办？

Redis 纯内存的话宕机会丢。重要业务建议：

• AOF 持久化
• 订单状态双写（Redis + DB），定时任务扫表兜底

Q: score 存毫秒级时间戳可以吗？

可以，ZSet 的 score 是 double 浮点数，毫秒时间戳完全放得下。

核心记住：ZSet 的 score 排序 + Lua 原子抢任务 = 可靠的延时队列