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news 2025/7/20 20:21:35

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关注【离心计划】，一起离开地球表面

背景

组内有一个系统中有一个延迟任务的需求，关于延迟任务常见的做法有时间轮、延迟MQ还有Redis Zset等方案，关于时间轮，这边小苏有一个大学时候做的demo：

https://github.com/JAYqq/GoDelayTasks

该系统采用的是zset的方案，在系统稳定运行了三年多后，这周出现了一个大面积故障，背后的原因居然是zscan的问题，我们今天就简单复盘一下这次的故障，好好盘一盘zset。

zset实现延时任务队列

关于zset的底层数据结构和基本操作，在之前的文章就已经阐述过了，简单来说就是底层由ziplist组织，超过一定阈值（默认128）就改为由skiplist：

【专栏】基础篇03| Redis 花样的数据结构

最常见的延迟任务就是下单，某宝中我们下单未支付后，会倒计时一段时间，到点后订单自动释放；还有完成订单后，超过一定时间就会自动签收。这些都是延迟任务，在zset中，我们将业务类型作为key、订单ID作为member、下单时间+延迟时间作为score，这样的一个zset结构，我们配合zrangeByScore(0,currentTime)，就能获取到当前时间应该过期的任务了，简单操作如下：

127.0.0.1:6379> zadd order 100 111
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd order 120 112
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd order 140 113
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd order 170 114
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrangebyscore order 0 130
1) "111"
2) "112"

zrangeByScore在异步线程定时执行就行了，这是延时任务的主动释放。而在组内应用的系统中，还有一个监听消息的机制，当接收到消息后需要取出sessionId，将zset中对应的session元素删除，这边就需要扫描zset所有元素，便用到了zscan命令。

zscan

zscan是一个增量命令，它在官网的定义如下：

所谓增量就是不会一次全部，而是返回一定数量的元素，也就是上面指定的count，然后返回cursor表示扫描到的位置，只要这个cursor不为0就表示扫描没有结束，这就是增量命令最重要的表现形式。

然而，这是我们对增量的理解，但是zset狗在对于元素数量比较少的时候，也就是底层以ziplist组织的时候，会忽视count，一次返回所有元素；而当以skiplist组织的时候，才会返回count个，如果没有传count，默认10个。这也是此次组内系统故障的根因，同事在用zscan的时候并没有传count，但是元素数量超过了128个，导致只扫描了10个后就停止了，代码也没有继续从返回的cursor扫描，导致了zset中存在大量的元素未被删除，被延迟任务队列监控线程通过zrangeByScore扫描到，错误地认为这些元素超时而返回了错误的系统信息。

从源码上看，也可以看出一些端倪

这边看确实默认值是10，但是直到我看到：

当是skiplist的时候，count会默认变成两倍，但是在我的电脑上并没有这个现象，可能是版本差异，但是我找了之前的release描述，没有找到相关的信息，这个问题因为我太饿了就查不下去了（其实是懒

），有读者知道的可以后台私信，感谢~

zset-max-ziplist-entries 3

127.0.0.1:6379> object encoding order
"ziplist"
127.0.0.1:6379> zscan order 0 match "order*" count 5
1) "0"
2)  1) "order-111"2) "100"3) "order-112"4) "110"5) "order-113"6) "120"7) "order-114"8) "130"9) "order-115"10) "140"11) "order-116"12) "150"13) "order-118"14) "170"15) "order-119"16) "180"17) "order-120"18) "190"19) "order-121"20) "200"21) "order-122"22) "210"23) "order-123"24) "220"

127.0.0.1:6379> zadd order 230 order-124
(integer) 1
127.0.0.1:6379> object encoding order
"skiplist"

127.0.0.1:6379> zscan order 0
1) "5"
2)  1) "order-123"2) "220"3) "order-116"4) "150"5) "order-118"6) "170"7) "order-124"8) "230"9) "order-121"10) "200"11) "order-114"12) "130"13) "order-120"14) "190"15) "order-115"16) "140"17) "order-111"18) "100"19) "order-122"20) "210"

发现确实只返回了10个，并且cursor是5，表示并没有结束，至此我们复现了系统的问题，现象也是一致的。