SpringBoot整合RabbitMQ实现延迟队列

延迟队列是什么

延时队列的队列内部是有序的，最重要的特性就体现在它的延时属性上，延时队列中的元素是希望在指定时间到了以后或之前取出和处理，简单来说，延时队列就是用来存放需要在指定时间被处理的元素的队列。

延迟队列使用场景

订单在十分钟之内未支付则自动取消
新创建的店铺，如果在十天内都没有上传过商品，则自动发送消息提醒。
用户注册成功后，如果三天内没有登陆则进行短信提醒。
用户发起退款，如果三天内没有得到处理则通知相关运营人员。
预定会议后，需要在预定的时间点前十分钟通知各个与会人员参加会议

这些场景都有一个特点，需要在某个事件发生之后或者之前的指定时间点完成某一项任务，如：发生订单生成事件，在十分钟之后检查该订单支付状态，然后将未支付的订单进行关闭；看起来似乎使用定时任务，一直轮询数据，每秒查一次，取出需要被处理的数据，然后处理不就完事了吗？如果数据量比较少，确实可以这样做，比如：对于“如果账单一周内未支付则进行自动结算”这样的需求，如果对于时间不是严格限制，而是宽松意义上的一周，那么每天晚上跑个定时任务检查一下所有未支付的账单，确实也是一个可行的方案。但对于数据量比较大，并且时效性较强的场景，如：“订单十分钟内未支付则关闭“，短期内未支付的订单数据可能会有很多，活动期间甚至会达到百万甚至千万级别，对这么庞大的数据量仍旧使用轮询的方式显然是不可取的，很可能在一秒内无法完成所有订单的检查，同时会给数据库带来很大压力，无法满足业务要求而且性能低下。

在这里插入图片描述

RabbitMQ 中的 TTL

TTL 是什么呢？ TTL 是 RabbitMQ 中一个消息或者队列的属性，表明一条消息或者该队列中的所有
消息的最大存活时间。单位是毫秒。换句话说，如果一条消息设置了 TTL 属性或者进入了设置 TTL 属性的队列，那么这条消息如果在 TTL 设置的时间内没有被消费，则会成为"死信"。如果同时配置了队列的 TTL 和消息的TTL，那么较小的那个值将会被使用，有两种方式设置 TTL。

消息设置 TTL

针对每条消息设置 TTL

队列设置 TTL

在创建队列的时候设置队列的“x-message-ttl”属性

两者的区别

如果设置了队列的 TTL 属性，那么一旦消息过期，就会被队列丢弃(如果配置了死信队列被丢到死信队列中)，而第二种方式，消息即使过期，也不一定会被马上丢弃，因为消息是否过期是在即将投递到消费者之前判定的，如果当前队列有严重的消息积压情况，则已过期的消息也许还能存活较长时间；另外，还需要注意的一点是，如果不设置 TTL，表示消息永远不会过期，如果将 TTL 设置为 0，则表示除非此时可以直接投递该消息到消费者，否则该消息将会被丢弃。

前面的文章队列介绍了死信队列，刚刚又介绍了 TTL，至此利用 RabbitMQ 实现延时队列的两大要素已经集齐，接下来只需要将它们进行融合，再加入一点点调味料，延时队列就可以实现。想想看，延时队列，不就是想要消息延迟多久被处理吗， TTL 则刚好能让消息在延迟多久之后成为死信，另一方面，成为死信的消息都会被投递到死信队列里，这样只需要消费者一直消费死信队列里的消息就完事了，因为里面的消息都是希望被立即处理的消息。

搭建环境

IDEA快速创建SpringBoot我就不一一展示步骤了
依赖文件

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

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!--RabbitMQ 依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.47</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <!--swagger-->
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
            <version>2.9.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
            <version>2.9.2</version>
        </dependency>
        <!--RabbitMQ 测试依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
            <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

配置文件连接MQ

#配置MQ连接信息
spring.rabbitmq.addresses=192.168.235.128
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.password=123456

队列 TTL

代码架构图

创建两个队列 QA 和 QB，两者队列 TTL 分别设置为 10S 和 40S，然后在创建一个交换机 X 和死信交
换机 Y，它们的类型都是 direct，创建一个死信队列 QD，它们的绑定关系如下：
在这里插入图片描述
交换机和队列的声明以及绑定


import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;


/**
 * TTL队列
 */
@Configuration
public class TtlQueueConfig {
    
    

    //普通交换机名称
    public static final String X_CHANGE = "X";
    //死信交换机名称
    public static final String Y_DEAD_CHANGE = "Y";
    //普通队列
    public static final String QUEUE_A = "QA";
    public static final String QUEUE_B = "QB";
    //死信队列
    public static final String DEAD_QUEUE_D = "QD";

    //声明普通交换机
    @Bean("xExchange")
    public DirectExchange xExchange(){
    
    
        return new DirectExchange(X_CHANGE);
    }
    //声明死信交换机
    @Bean("yExchange")
    public DirectExchange yExchange(){
    
    
        return new DirectExchange(Y_DEAD_CHANGE);
    }

    //声明队列
    @Bean("queueA")
    public Queue queueA(){
    
    

        return QueueBuilder.durable(QUEUE_A)
                .deadLetterExchange(Y_DEAD_CHANGE) //死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("YD")  //死信RoutingKey
                .ttl(10000)  //消息过期时间
                .build();
    }

    @Bean("queueB")
    public Queue queueB(){
    
    
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_B)
                .deadLetterExchange(Y_DEAD_CHANGE) //死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("YD")  //死信RoutingKey
                .ttl(40000)  //消息过期时间
                .build();
    }


    //死信队列
    @Bean("queueD")
    public Queue queueD(){
    
    
        return QueueBuilder.durable(DEAD_QUEUE_D).build();
    }


    //绑定  X_CHANGE绑定queueA
    @Bean
    public Binding queueABindingX(@Qualifier("queueA") Queue queueA,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueA).to(xExchange).with("XA");
    }

    //绑定  X_CHANGE绑定queueB
    @Bean
    public Binding queueBBindingX(@Qualifier("queueB") Queue queueB,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueB).to(xExchange).with("XB");
    }


    //绑定  Y_CHANGE绑定queueD
    @Bean
    public Binding queueDBindingY(@Qualifier("queueD") Queue queueD,@Qualifier("yExchange") DirectExchange yExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueD).to(yExchange).with("YD");
    }
}

生产者，模拟接口请求数据


import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.Date;

/**
 * 生产者
 * 发送延迟消息 10s
 */

@RestController
@RequestMapping("/ttl")
@Slf4j
public class SengMsgController {
    
    


    @Autowired
    public RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/send/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message){
    
    
        log.info("当前时间：{} 发送一条信息给两个TTL队列{}",new Date().toString(),message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X","XA","TTL=10s的队列：" + message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X","XB","TTL=40s的队列：" + message);
    }
}

消费者，其实就是一个监听器

import com.rabbitmq.client.Channel;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Date;

/**
 * 消费者
 * 监听死信队列
 */
@Slf4j
@Component
public class Consumer {
    
    

    @RabbitListener(queues = "QD")
    public void receiveMessage(Message message, Channel channel){
    
    
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("当前时间{}，收到死信队列的消息：{}",new Date().toString(),msg);
    }
}

项目结构
在这里插入图片描述
启动项目进行测试

访问链接 127.0.0.1:8080/ttl/send/吃饭了嘛

看控制台输出的日志信息的间隔时间

结论

第一条消息在 10S 后变成了死信消息，然后被消费者消费掉，第二条消息在 40S 之后变成了死信消息，然后被消费掉，这样一个延时队列就打造完成了。

不过，如果这样使用的话，岂不是每增加一个新的时间需求，就要新增一个队列，这里只有 10S 和 40S两个时间选项，如果需要一个小时后处理，那么就需要增加 TTL 为一个小时的队列，如果是预定会议室然后提前通知这样的场景，岂不是要增加无数个队列才能满足需求？

延时队列优化

代码架构图

在这里新增了一个队列 QC,绑定关系如下,该队列不设置 TTL 时间
在这里插入图片描述
改造接口，接收TTL

    @GetMapping("/sendTTL/{message}/{ttl}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message,@PathVariable String ttl){
    
    
        log.info("当前时间：{} 发送一条信息给队列{},ttl为：{}",new Date().toString(),message,ttl);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X","XC","TTL为用户设置的队列：" + message,(msg -> {
    
    
            //发送消息 并设置TTL
            msg.getMessageProperties().setExpiration(ttl);
            return msg;
        }));

添加新的队列，TTL不写死


import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;


/**
 * TTL队列
 */
@Configuration
public class TtlQueueConfig {
    
    

    //普通交换机名称
    public static final String X_CHANGE = "X";
    //死信交换机名称
    public static final String Y_DEAD_CHANGE = "Y";
    //普通队列
    public static final String QUEUE_A = "QA";
    public static final String QUEUE_B = "QB";
    //没有ttl的普通队列
    public static final String QUEUE_C = "QC";
    //死信队列
    public static final String DEAD_QUEUE_D = "QD";

    //声明普通交换机
    @Bean("xExchange")
    public DirectExchange xExchange(){
    
    
        return new DirectExchange(X_CHANGE);
    }
    //声明死信交换机
    @Bean("yExchange")
    public DirectExchange yExchange(){
    
    
        return new DirectExchange(Y_DEAD_CHANGE);
    }

    //声明队列
    @Bean("queueA")
    public Queue queueA(){
    
    

        return QueueBuilder.durable(QUEUE_A)
                .deadLetterExchange(Y_DEAD_CHANGE) //死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("YD")  //死信RoutingKey
                .ttl(10000)  //消息过期时间
                .build();
    }

    @Bean("queueB")
    public Queue queueB(){
    
    
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_B)
                .deadLetterExchange(Y_DEAD_CHANGE) //死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("YD")  //死信RoutingKey
                .ttl(40000)  //消息过期时间
                .build();
    }

    @Bean("queueC")
    public Queue queueC(){
    
    
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_C)
                .deadLetterExchange(Y_DEAD_CHANGE) //死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("YD")  //死信RoutingKey
                .build();
    }


    //死信队列
    @Bean("queueD")
    public Queue queueD(){
    
    
        return QueueBuilder.durable(DEAD_QUEUE_D).build();
    }


    //绑定  X_CHANGE绑定queueA
    @Bean
    public Binding queueABindingX(@Qualifier("queueA") Queue queueA,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueA).to(xExchange).with("XA");
    }

    //绑定  X_CHANGE绑定queueB
    @Bean
    public Binding queueBBindingX(@Qualifier("queueB") Queue queueB,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueB).to(xExchange).with("XB");
    }


    //绑定  Y_CHANGE绑定queueD
    @Bean
    public Binding queueDBindingY(@Qualifier("queueD") Queue queueD,@Qualifier("yExchange") DirectExchange yExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueD).to(yExchange).with("YD");
    }

    //绑定  X_CHANGE绑定queueC
    @Bean
    public Binding queueCBindingX(@Qualifier("queueC") Queue queueC,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
    
        return BindingBuilder.bind(queueC).to(xExchange).with("XC");
    }
}

启动测试

127.0.0.1:8080/ttl/sendTTL/吃饭了嘛/20000
127.0.0.1:8080/ttl/sendTTL/吃饭了嘛/2000
输出结果，看秒数，你看出问题了么？
在这里插入图片描述

结论

看起来似乎没什么问题，但是在最开始的时候，就介绍过如果使用在消息属性上设置 TTL 的方式，消息可能并不会按时“死亡“，因为 RabbitMQ 只会检查第一个消息是否过期，如果过期则丢到死信队列，如果第一个消息的延时时长很长，而第二个消息的延时时长很短，第二个消息并不会优先得到执行，这就是用死信做延迟队列的一个缺陷。