在开发过程中日程提醒功能作为一个比较常见的功能出现，例如在一些场景中，用户设置了一个日程提醒之后，需要在指定的时间将提醒发送给用户提醒对应的操作，为了实现这种操作功能，我们可以通过Redis来模拟一个延时队列来实现日程消息提醒功能。

下面我们就来介绍一下如何在Spring Boot中如何结合Redis模拟延时队列实现日程提醒功能。

方案介绍

在Redis中有一个有序集合Sorted Set，我们可以通过这个有序集合来实现延时消息队列，通过Redis的ZADD和ZRANGEBYSCORE命令，将任务按照时间顺序进行存储，然后通过任务检索操作将到期任务梳理出来进行执行。具体操作如下所示。

实现步骤

首先第一步需要添加Redis的POM依赖，如下所示。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

接下来就是利用有序集合实现延时队列操作。我们知道在Redis有序集合中，包含了如下的几个内容，用来表示创建的每个任务操作。

• Key：集合的名称，比如 schedule:tasks。
• Score：任务的触发时间戳（Unix 时间）。
• Value：任务的唯一标识或任务详情。

操作步骤如下所示。

• 第一步、使用 ZADD 添加任务到队列，Score 为触发时间。
• 第二步、使用 ZRANGEBYSCORE 获取当前时间前的任务。
• 第三步、触发任务后，使用 ZREM 删除任务。

完成上面的设计之后，接下来就是需要在Spring Boot的配置文件中添加Redis的连接配置，如下所示。

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    database: 0

根据上面的设计方案，我们需要创建一个Redis任务对象，如下所示，包含了任务的唯一标识以及内容情况，还有需要执行任务的时间。

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class ScheduleTask {
    private String taskId;   // 任务唯一标识
    private String content;  // 提醒内容
    private Long executeTime; // 任务执行时间（Unix 时间戳）
}

实现任务管理逻辑

接下来就是创建Redis延时队列用来实现延迟操作。

@Service
public class TaskService {

    private final String TASK_KEY = "schedule:tasks";

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    // 添加任务
    public void addTask(ScheduleTask task) {
        redisTemplate.opsForZSet().add(TASK_KEY, 
                                       JSON.toJSONString(task), 
                                       task.getExecuteTime());
    }

    // 获取到期任务
    public List<ScheduleTask> fetchDueTasks(long currentTime) {
        Set<String> tasks = redisTemplate.opsForZSet()
                                         .rangeByScore(TASK_KEY, 0, currentTime);
        List<ScheduleTask> result = tasks.stream()
                                         .map(task -> JSON.parseObject(task, ScheduleTask.class))
                                         .collect(Collectors.toList());
        redisTemplate.opsForZSet().removeRangeByScore(TASK_KEY, 0, currentTime);
        return result;
    }
}

定义好队列实现之后，接下，我们就可以创建一个定时任务然后定时检查是否有到期的任务需要执行，如下所示，每秒执行一次，检查队列中是否存在到期的消息需要执行。

@Component
public class TaskScheduler {

    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @Scheduled(fixedRate = 1000) // 每秒轮询一次
    public void scheduleTasks() {
        long currentTime = System.currentTimeMillis();
        List<ScheduleTask> dueTasks = taskService.fetchDueTasks(currentTime);

        for (ScheduleTask task : dueTasks) {
            // 模拟发送提醒
            System.out.println("提醒用户：" + task.getContent());
        }
    }
}

测试操作

完成上面的定时任务构建之后，接下来我们可以创建一个RESTFul接口用来创建延时任务并且调用TaskService服务将任务添加到延时队列中。如下所示。

@RestController
@RequestMapping("/tasks")
public class TaskController {

    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @PostMapping("/add")
    public ResponseEntity<String> addTask(@RequestBody ScheduleTask task) {
        taskService.addTask(task);
        return ResponseEntity.ok("任务添加成功");
    }
}

总结

到这里，Spring Boot通过Redis实现延时队列操作，通过Redis的Sorted Set具有高性能的排序和检索能力，适合实现延时任务队列。但是于此同时需要通过定时任务轮询检查到期时间，所以也是一种性能的消耗。但是在一些简单场景中，通过这种方式来实现日程提醒、订单超时处理等延时触发场景不失为一种合适的选择。