基础模块

1. 邮箱发送功能

最初设计的接口（雏形）

public interface EmailService {/*** 发送验证码邮件** @param email 目标邮箱* @return 发送的code* @throws RuntimeException 如果发送邮件失败，将抛出异常*/String sendVerificationCode(String email);/*** 校验验证码是否正确** @param email 邮箱地址* @param code 用户输入的验证码* @return true 表示校验通过，false 为不通过*/boolean checkVerificationCode(String email, String code);/*** 判断邮箱当前是否处于验证码限流状态** @param email 邮箱地址* @return true 表示当前已限流，不可发送，false 表示未限流，可以发送*/boolean isVerificationCodeRateLimited(String email);
}

EmailServiceImpl 实现类（具体实现）

@Service
public class EmailServiceImpl implements EmailService {@Autowiredprivate ObjectMapper objectMapper;@Autowiredprivate RedisTemplate<String, String> redisTemplate;@Value("${mail.verify-code.limit-expire-seconds}")private int limitExpireSeconds;@Overridepublic String sendVerificationCode(String email) {// ...}@Overridepublic boolean checkVerificationCode(String email, String code) {// ...}@Overridepublic boolean isVerificationCodeRateLimited(String email) {// ...}
}

分析

先来分析实现类中的三个注入的对象的用途：

redisTemplate：操作redis的接口，可以类比JDBC接口
limitExpireSeconds：application.yaml中的配置，表示一个email在发送一条邮件后，会被限流多长时间，才能发送第二条邮件，配置文件中是60秒，可以按照自己的需求修改
objectMapper：Jackson的接口对象，用于JSON和对象的相互转换

sendVerificationCode方法和"EmailTaskConsumer"方法

到这里，我们可以开始实现一个"基于Redis消息队列"的轻量级异步任务机制了。

消息队列有两个最基础的部分：

1.生产者

2.消费者

从代码层面来说，sendVerificationCode就是所谓的生产者。

生产者的工作步骤：

1.接收email参数，生成一个email对应的code

2.将email、code、以及当前的时间戳封装为一个对象（EmailTask对象）

3.将EmailTask对象序列化为JSON字符串（Redis只支持存储字符串）

4.将JSON字符串写入到消息队列中

5.防止重复请求，给邮箱设置一个限流键（这步可以不包含在sendVerificationCode中）

消费者的工作步骤：

1.每隔一段时间轮询Redis，查看消息队列中是否存在任务

2.将任务的JSON字符串从消息队列中取出，将其反序列化为EmailTask对象

3.根据EmailTask对象中的字段，填充SimpleEmailMessage对象

4.JavaMailSender发送SimpleEmailMessage对象（调用第三方服务，发邮件给用户）

到这里，生产者和消费者需要完成的步骤已经规划完毕，接下来我们看具体代码实现。

生产者部分：

首先是EmailTask对象，拥有三个字段

1.email字段：用户的email

2.code：验证码

3.timestamp：时间戳

@Data
public class EmailTask {private String email;private String code;private long timestamp;
}

接下来是 sendVerificationCode 的实现

@Override
public String sendVerificationCode(String email) {// 检查发送频率if (isVerificationCodeRateLimited(email)) {throw new RuntimeException("验证码发送太频繁，请 60 秒后重试");}// 生成6位随机验证码String verificationCode = RandomCodeUtil.generateNumberCode(6);// 实现异步发送邮件的逻辑try {// 创建邮件任务EmailTask emailTask = new EmailTask();// 初始化邮件任务内容// 1. 邮件目的邮箱// 2. 验证码// 3. 时间戳emailTask.setEmail(email);emailTask.setCode(verificationCode);emailTask.setTimestamp(System.currentTimeMillis());// 将邮件任务存入消息队列// 1. 将任务对象转成 JSON 字符串// 2. 将 JSON 字符串保存到 Redis 模拟的消息队列中String emailTaskJson = objectMapper.writeValueAsString(emailTask);String queueKey = RedisKey.emailTaskQueue();redisTemplate.opsForList().leftPush(queueKey, emailTaskJson);// 设置 email 发送注册验证码的限制String emailLimitKey = RedisKey.registerVerificationLimitCode(email);redisTemplate.opsForValue().set(emailLimitKey, "1", limitExpireSeconds, TimeUnit.SECONDS);return verificationCode;} catch (Exception e) {log.error("发送验证码邮件失败", e);throw new RuntimeException("发送验证码失败，请稍后重试");}
}

消费者部分

EmailTaskConsumer 的实现

@Component
public class EmailTaskConsumer {@Autowiredprivate JavaMailSender mailSender;@Autowiredprivate ObjectMapper objectMapper;@Autowiredprivate RedisTemplate<String, String> redisTemplate;@Value("${spring.mail.username}")private String from;// 每 3 秒轮询一次 redis，查看是否有待发的邮件任务@Scheduled(fixedDelay = 3000)public void resume() throws JsonProcessingException {String emailQueueKey = RedisKey.emailTaskQueue();// 从队列中取任务对象while (true) {// 获取任务对象String emailTaskJson = redisTemplate.opsForList().rightPop(emailQueueKey);if (emailTaskJson == null) {  // 队列中没有任务对象，退出本次执行break;}// 将 redis 中的 JSON 字符串转成 emailTask 对象EmailTask emailTask = objectMapper.readValue(emailTaskJson, EmailTask.class);String email = emailTask.getEmail();String verificationCode = emailTask.getCode();// 根据 emailTask 对象中的信息// 填充 SimpleMailMessage 对象，然后使用 JavaMailSender 发送邮件SimpleMailMessage mailMessage = new SimpleMailMessage();mailMessage.setFrom(from);mailMessage.setTo(email);mailMessage.setSubject("卡码笔记- 验证码");mailMessage.setText("您的验证码是：" + verificationCode + "，有效期" + 5 + "分钟，请勿泄露给他人。");mailSender.send(mailMessage);// 保存验证码到 Redis// 有效时间为 5 分钟redisTemplate.opsForValue().set(RedisKey.registerVerificationCode(email), verificationCode, 5, TimeUnit.MINUTES);}}
}

checkVerificationCode 的实现

@Override
public boolean checkVerificationCode(String email, String code) {String redisKey = RedisKey.registerVerificationCode(email);String verificationCode = redisTemplate.opsForValue().get(redisKey);if (verificationCode != null && verificationCode.equals(code)) {redisTemplate.delete(redisKey);return true;}return false;
}

checkVerificationCode的实现逻辑很简单，根据用户的email查询出redis种存储的code，和用户输入的code，比较是否相等。在验证成功后需要将Redis中的记录删除。

isVerificationCodeRateLimited 实现

@Override
public boolean isVerificationCodeRateLimited(String email) {String redisKey = RedisKey.registerVerificationLimitCode(email);return redisTemplate.opsForValue().get(redisKey) != null;
}

检查Redis中是否存在email对应的限流键，存在则返回true表示已被限流

2. 排行榜

Spring + Mysql + Redis 异步更新

1. 用户提交笔记时，同步写业务数据后异步发送一条消息到 Redis 列表（当作 MQ），消息是 JSON（包含 userId、score 增量、messageId、timestamp、noteId 等）。

2. 后台消费进程用 BRPOP/阻塞弹出消息，解析后对 Redis 的 ZSET 做增量更新（ZINCRBY），ZSET 用于排行榜查询。

3. 定时任务每小时把 Redis 中的 ZSET 批量持久化到 MySQL（通过 MyBatis 批量 upsert），以确保最终一致性和历史存档。

controller.java

接收用户提交并返回消息

@RestController
@RequestMapping("/notes")
public class NoteController {private final ProducerService producer;@PostMappingpublic ResponseEntity<?> submitNote(@RequestBody NoteSubmitDto dto){// 1. 处理业务写入笔记表（略）// 2. 发送异步消息NoteMessage msg = new NoteMessage(...);producer.sendMessage(msg);return ResponseEntity.ok().build();}
}

Producer

（将消息 push 到 Redis 列表）

@Service
public class ProducerService {private static final String QUEUE = "mq:note:queue";private final RedisTemplate<String, String> redis;private final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();public ProducerService(RedisTemplate<String, String> redis){ this.redis = redis; }public void sendMessage(NoteMessage msg){try {String json = mapper.writeValueAsString(msg);redis.opsForList().leftPush(QUEUE, json);} catch (Exception e) {// 记录失败/监控}}
}

Consumer

（后台阻塞消费，更新 ZSET）

@Service
public class RedisConsumerService {private static final String QUEUE = "mq:note:queue";private static final String DLQ = "mq:note:dlq";private final RedisTemplate<String, String> redis;private final LeaderboardService leaderboard;private final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();private volatile boolean running = true;public RedisConsumerService(RedisTemplate<String, String> redis, LeaderboardService leaderboard) {this.redis = redis; this.leaderboard = leaderboard;}@PostConstructpublic void start() {Thread t = new Thread(this::loop, "redis-mq-consumer");t.setDaemon(true);t.start();}private void loop() {while (running) {try {// 阻塞弹出（0 表示一直阻塞）String json = redis.opsForList().rightPop(QUEUE, 0, TimeUnit.SECONDS);if (json == null) continue;NoteMessage msg = mapper.readValue(json, NoteMessage.class);// 可做幂等校验（基于 messageId）leaderboard.incrementScore(msg.getUserId(), msg.getDelta());} catch (Exception e) {// 解析或处理失败 -> 推到死信队列并记录redis.opsForList().leftPush(DLQ, /* 原始消息 */);}}}@PreDestroypublic void stop() { running = false; }
}

LeaderboardService

（封装 ZSET 操作）

@Service
public class LeaderboardService {private static final String ZKEY = "leaderboard:zset";private final RedisTemplate<String, String> redis;public LeaderboardService(RedisTemplate<String, String> redis){ this.redis = redis; }public void incrementScore(Long userId, double delta){redis.opsForZSet().incrementScore(ZKEY, userId.toString(), delta);}public Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> topN(int n){return redis.opsForZSet().reverseRangeWithScores(ZKEY, 0, n - 1);}public Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> rangeAllWithScores(){return redis.opsForZSet().rangeWithScores(ZKEY, 0, -1);}
}

DB 定时持久化

（每小时）

@Component
public class DbPersistScheduler {private final LeaderboardService leaderboardService;private final LeaderboardMapper mapper;public DbPersistScheduler(LeaderboardService leaderboardService, LeaderboardMapper mapper){this.leaderboardService = leaderboardService; this.mapper = mapper;}// 每小时执行一次（整点）@Scheduled(cron = "0 0 * * * ?")public void persistHourly() {// 读取全部或 top K（注意数据量）Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> entries = leaderboardService.rangeAllWithScores();if (entries.isEmpty()) return;List<Leaderboard> list = entries.stream().map(t -> new Leaderboard(Long.valueOf(t.getValue()), t.getScore().longValue(), new Date())).collect(Collectors.toList());// 批量 upsert（MyBatis 实现）mapper.batchUpsert(list);}
}

MyBatis Mapper + SQL

Mapper 接口：
Apply to HallScene.ts
public interface LeaderboardMapper {void batchUpsert(@Param("list") List<Leaderboard> list);// 可加查询方法
}mapper XML（LeaderboardMapper.xml）<insert id="batchUpsert" parameterType="map">INSERT INTO leaderboard (user_id, score, updated_at)VALUES<foreach collection="list" item="item" separator=",">(#{item.userId}, #{item.score}, #{item.updatedAt})</foreach>ON DUPLICATE KEY UPDATEscore = VALUES(score),updated_at = VALUES(updated_at)
</insert>