案例名称

基于内存队列和CREDIS的响应时间动态控制实践

案例简介

该案例旨在解决人民银行网上支付跨行清算系统批量代付业务来账的高度集中，短时间内会形成大量回执报文，回执报文的集中响应会耗尽前置机令牌配额、占满专线传输带宽，对普通贷记业务回执时效产生资源挤占，导致普通贷记来账的回执平均时延从正常的毫秒级升至20秒以上，致使业务被判定为超时，严重影响了客户的支付体验的问题。

该案例设计了一套基于内存队列和CRedis的响应时间动态控制方案。通过内存队列异步解耦和CRedis滑动窗口线性时延动态控制，对非实时业务与实时业务做差异化调度，既能保障实时业务的毫秒级响应，又确保非实时业务在规定时限内完成回执，为商业银行批量支付场景下的时效管理提供一种可行思路。

创新技术/模式应用

该案例通过引入基于内存队列的异步解耦和数据补偿机制技术实现将非实时业务与实时业务的差异化调度，引入基于CRedis滑动窗口的响应时间动态调控技术对非实时业务的回执时间进行动态控制。总体技术方案如图所示。

一、异步解耦与数据可靠性保障

（1）基于内存队列的处理链路异步解耦

系统引入独立的内存队列和专属消费线程，将非实时业务的账户校验与回执报文组装等耗时环节从主链路中分离。主线程仅负责交易数据持久化入库，完成后将交易放入内存队列并立即返回受理响应，快速释放公共处理资源。后续由调度任务启动专属线程，从内存队列中异步取出交易，执行账户检查与发送回执；实时业务则沿用原有同步链路，不经过内存队列，从而消除业务处理阶段的资源争抢。

（2）内存队列数据补偿机制

内存队列属于进程内缓存，存在宕机或重启时数据丢失的风险。为此，系统在交易入内存队列时，会将交易相关信息持久化至队列报文信息表。定时任务扫描其中未被更新的记录，进行异步交易的补偿调用并修改接收状态，确保交易不因服务异常而丢失。

二、基于CRedis滑动窗口的响应时间动态调控

系统网关在接收非实时交易时向CRedis写入到达计数；交易处理系统的异步消费线程在处理交易前从CRedis读取累计到达量；线程根据到达量计算等待时延，等待后执行记账检查并发送回执。三个环节协同配合，使回执发送速率随交易压力自动调节。工作流程如图所示。

异步消费线程从内存队列取出一笔批量代付交易后，读取 CRedis 滑动窗口计数器当前累计值，按以下公式计算等待时延，计算公式如下：

其中，

为当前滑动窗口内的累计到达交易量；

为压力触发的基准值；

为比例系数，控制等待时间的增长速率；

为最大延迟上限，防止极端拥堵下等待时间过长。当累计交易量低于基准值时不触发延时，超过基准值时等待时间随交易量增加而线性增长，直到达到上限。线性比例公式的计算方式不存在档位切换带来的等待时间突增，可实现交易回执近似匀速的发送。

项目效果评估

本方案通过内存队列实现业务分流、CRedis滑动窗口感知交易压力、线性比例公式计算回执等待时延，在不增加硬件投入的前提下完成了两类业务的隔离调度，解决了行业批量代付与普通贷记业务共用响应通道导致的资源竞争问题。

在业务验证中，通过构造1分钟内集中接收5000笔批量代付来账,同时穿插200笔普通贷记来账的洪峰场景。批量代付来报经网关接入后，完成超时登记与CRedis滑动窗口计数更新，交易处理系统识别业务类型后将交易投入专属内存队列并登记队列报文信息表，主线程立即返回。随后专属线程异步消费队列，读取滑动窗口计数值并按线性比例公式计算等待时延，完成记账检查后发送回执。普通贷记来账保持同步链路直通处理，不经过内存队列与时延控制。内存队列补偿任务与超时兜底任务每分钟扫描当天与前一天超时且状态异常的记录并进行逐条处理。该配置下单笔交易入库入队耗时稳定在50ms以内。如表所示。

测试结果表明，5000笔批量代付回执经时延控制后在5分钟内均匀释放，普通贷记回执时效恢复至毫秒级，前置机资源利用趋于均衡。异常场景方面，CRedis不可用时系统自动降级直通，交易正常响应回执；节点宕机重启后，队列报文信息表中未处理的交易在下一扫描周期均被异步交易线程重新调用成功，实现了交易数据的完整保障；超时兜底定时任务在线程阻塞场景下完成超时记录扫描，并发送告警短信通知运维人员，补发超时异常回执。

责任编辑：佟桃梨