如何保证消息的可靠性+延迟队列(TTL+死信队列+延迟队列)

目录

1.如何保证消息的可靠性

1.1.消息的可靠投递

confirm机制

return机制

1.2.如何保证消息在队列中不丢失

1.3.确保消息能可靠的被消费掉

2.延迟队列

2.1.TTL

2.2.死信队列

2.3.延迟队列

3.如何防止消费者重复消费消息

---

1.如何保证消息的可靠性

1.1.消息的可靠投递

在生产环境中由于一些不明原因，导致 rabbitmq 重启，在 RabbitMQ 重启期间生产者消息投递失败，导致消息丢失，需要手动处理和恢复。于是，我们开始思考，如何才能进行 RabbitMQ 的消息可靠投递呢？特别是在这样比较极端的情况，RabbitMQ 集群不可用的时候，无法投递的消息该如何处理呢？

在使用 RabbitMQ 的时候，作为消息发送方希望杜绝任何消息丢失或者投递失败场景。RabbitMQ 为我们提供了两种方式用来控制消息的投递可靠性模式。

• confirm 确认模式
• return 退回模式
• 消息从 producer 到 exchange 则会返回一个 confirmCallback 。
• 消息从 exchange-->queue 投递失败则会返回一个 returnCallback 。

默认rabbitmq不开启上面两种模式

我们将利用这两个 callback 控制消息的可靠性投递

confirm和return的实现  

1. 设置ConnectionFactory的publisher-confirm-type: correlated开启 确认模式。

2. 使用rabbitTemplate.setConfirmCallback设置回调函数。当消息发送到exchange后回调confirm方法。在方法中判断ack，如果为true，则发送成功，如果为false，则发送失败，需要处理。

3. 设置ConnectionFactory的publisher-returns="true" 开启 退回模式。

4. 使用rabbitTemplate.setReturnCallback设置退回函数，当消息从exchange路由到queue失败后执行回调函数returnedMessage。

confirm机制

演示:4.springboot整合RabbitMQ

(1).配置文件中开启confirm

#开启confirm确认机制
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated

(2)设置rabbitTemplate的confirmCallback回调函数

    /**
     * 使用confirm机制：
     * （1）需要开启confirm机制。-----配置文件中加入：spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated
     * (2)为rabbitTemplate指定setConfirmCallback回调函数
     */
    @Test
    void test001() {
        //只能保证消息从生产者到交换机的可靠性
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(new RabbitTemplate.ConfirmCallback() {
            @Override
            public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
                //触发该方法
                if (ack == false) {
                    System.out.println("未来根据项目的需要，完成相应的操作");
                }
            }
        });
        rabbitTemplate.convertAndSend("Topics-exchange", "lazy.aaa", "Hello RabbitMQ...");
    }

return机制

(1).配置文件中开启return

#开启return机制
spring.rabbitmq.publisher-returns=true

(2)设置rabbitTemplate的return回调函数

    /**
     * return机制：
     * （1）开启return机制---配置文件加入：spring.rabbitmq.publisher-returns=true
     * （2）为rabbitTemplate设置return的回调函数
     */
    @Test
    void test002() {
        //只有当消息无法从交换机到队列时才会触发
        rabbitTemplate.setReturnCallback(new RabbitTemplate.ReturnCallback() {
            @Override
            public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
                //为交换机到队列分发消息失败时会触发
                System.out.println("replyCode====" + replyCode);
                System.out.println("replyText====" + replyText);
            }
        });
        rabbitTemplate.convertAndSend("Topics-exchange", "lazy.aaa", "Hello RabbitMQ...");

    }

1.2.如何保证消息在队列中不丢失

(1)设置队列为持久化

(2)设置消息的持久化

1.3.确保消息能可靠的被消费掉

ACK确认机制

多个消费者同时收取消息，收取消息到一半，突然某个消费者挂掉，要保证此条消息不丢失，就需要acknowledgement机制，就是消费者消费完要通知服务端，服务端才将数据删除

这样就解决了，即使一个消费者出了问题，没有同步消息给服务端，还有其他的消费端去消费，保证了消息不丢的case。

ACK的实现

ack指Acknowledge，确认。 表示消费端收到消息后的确认方式。

有三种确认方式：

• 自动确认：acknowledge="none"
• 手动确认：acknowledge="manual"
• 根据异常情况确认：acknowledge="auto"（这种方式使用麻烦，并且不常用）

其中自动确认是指，当消息一旦被Consumer接收到，则自动确认收到，并将相应 message 从 RabbitMQ 的消息队列中移除。但是在实际业务处理中，很可能消息接收到，业务处理出现异常，那么该消息就会丢失。

如果设置了手动确认方式，则需要在业务处理成功后，调用channel.basicAck()，手动签收，如果出现异常，则调用channel.basicNack()方法，让其自动重新发送消息。

消费端:

(1).修改消费端----手动确认消息

#修改消费端----手动确认消息
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual

(2).修改代码

  

package com.wqg.listener;

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

import java.io.IOException;



/**
 * @ fileName:MyListener
 * @ description:
 * @ author:wqg
 * @ createTime:2023/7/12 18:57
 */
@Component
public class MyListener {

    //basicAck:确认消息----rabbit服务端删除
    //basicNack：服务继续发送消息
    @RabbitListener(queues = {"Topics-queue002"})//queues:表示你监听的队列名
    public void h(Message message , Channel channel) throws IOException {
        long deliveryTag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag();
        //把监听到的消息封装到Message类对象中
        byte[] body = message.getBody();
        String s = new String(body);
        System.out.println("消息内容==="+s);
        try {
            //int a = 10/0; //模拟宕机
            System.out.println("核心业务的处理~~~");
            /**
             *long deliveryTag： 消息的标注
             * boolean multiple：是否把该消息之前未确认的消息一起确认掉
             */
            channel.basicAck(deliveryTag,true);//确认消息
        } catch (Exception e) {
            /**
             * long deliveryTag; boolean multiple;
             * boolean requeue：是否要求rabbitmq服务重新发送该消息
             */
            channel.basicNack(deliveryTag,true,true);
        }
    }
}

总结: 如何保证消息的可靠性?

• 保证消息的可靠性投递: confirm机制和return机制
• 队列中:---持久化
• 使用ack机制保证消费者的可靠性消费。

2.延迟队列

2.1.TTL

TTL 全称 Time To Live（存活时间/过期时间）。

当消息到达存活时间后，还没有被消费，会被自动清除。

RabbitMQ可以对消息设置过期时间，也可以对整个队列（Queue）设置过期时间。

演示：

使用图形化界面创建

 生产者测试

 结果

队列设置了过期时间而消息也设置了过期时间-----按照时间短的执行 

小结:

• 设置队列过期时间使用参数：x-message-ttl，单位：ms(毫秒)，会对整个队列消息统一过期。
• 设置消息过期时间使用参数：expiration。单位：ms(毫秒)，当该消息在队列头部时（消费时），会单独判断这一消息是否过期。
• 如果两者都进行了设置，以时间短的为准。

2.2.死信队列

死信队列，英文缩写：DLX 。Dead Letter Exchange（死信交换机），当消息成为Dead message后，可以被重新发送到另一个交换机，这个交换机就是DLX。

什么样的消息会成为死信消息：

• 队列消息长度到达限制
• 消费者拒接消费消息，basicNack/basicReject,并且不把消息重新放入原目标队列,requeue=false
• 原队列存在消息过期设置，消息到达超时时间未被消费

队列绑定死信交换机：

演示：

使用图形化界面创建：

 

 

 

 生产者测试

 结果

2.3.延迟队列

延迟队列，即消息进入队列后不会立即被消费，只有到达指定时间后，才会被消费。

需求：

1. 下单后，30分钟未支付，取消订单，回滚库存。

2. 新用户注册成功7天后，发送短信问候。

实现方式：

1. 定时器：性能差---每隔一段时间要进行数据库查询。

2. 延迟队列

通过消息队列完成延迟队列的功能：

• 在RabbitMQ中并未提供延迟队列功能。
• 但是可以使用：TTL+死信队列 组合实现延迟队列的效果。

演示：

队列为空

 

创建springboot项目

配置文件

#rabbitmq的配置
spring.rabbitmq.host=192.168.75.129
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest
spring.rabbitmq.virtual-host=/

(1). 引入依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.83</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
            <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

(2).创建OrderController.java模拟订单

package com.wqg.controller;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.HashMap;
import java.util.UUID;


/**
 * @ fileName:OrderController
 * @ description:订单
 * @ author:wqg
 * @ createTime:2023/7/13 16:24
 */
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/saveOrder")
    public String save(Integer pid, Integer num) {
        //生成一个订单号
        String orderId = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        System.out.println("下单成功，订单号为===" + orderId);
        HashMap<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("orderId", orderId);
        map.put("pid", pid);
        map.put("num", num);
        rabbitTemplate.convertAndSend("pt_exchange", "qy165.aaa", JSON.toJSONString(map));
        return "下单成功";
    }
}

(3).创建MyListener.java模拟监听

package com.wqg.listener;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.HashMap;

/**
 * @ fileName:MyListener
 * @ description:
 * @ author:wqg
 * @ createTime:2023/7/13 16:35
 */
@Component
public class MyListener {

    @RabbitListener(queues = {"dead_queue"})
    public void hello(Message message){
        byte[] body = message.getBody();
        String s = new String(body);
        HashMap hashMap = JSON.parseObject(s, HashMap.class);
        System.out.println("message==="+hashMap);

        //取消订单
        System.out.println("取消订单号为==="+hashMap.get("orderId"));


    }
}

测试

控制台

 

3.如何防止消费者重复消费消息

消息的幂等性---无论操作几次结果都是一样。

• 生成全局id，存入redis或者数据库，在消费者消费消息之前，查询一下该消息是否有消费过。
• 如果该消息已经消费过，则告诉mq消息已经消费，将该消息丢弃（手动ack）。
• 如果没有消费过，将该消息进行消费并将消费记录写进redis或者数据库中。

 简单描述一下需求，如果订单完成之后，需要为用户累加积分，又需要保证积分不会重复累加。那么再mq消费消息之前，先去数据库查询该消息是否已经消费，如果已经消费那么直接丢弃消息。 

演示：

生产者

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.xiaojie.score.entity.Score;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
import java.util.UUID;
 
/**
 * @author 
 * @version 1.0
 * @description:发送积分消息的生产者
 * @date
 */
@Component
@Slf4j
public class ScoreProducer implements RabbitTemplate.ConfirmCallback {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    //定义交换机
    private static final String SCORE_EXCHANGE = "ykq_score_exchaneg";
    //定义路由键
    private static final String SCORE_ROUTINNGKEY = "score.add";
 
    /**
     * @description: 订单完成
     * @param:
     * @return: java.lang.String
     * @author xiaojie
     * @date: 
     */
    public String completeOrder() {
        String orderId = UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println("订单已完成");
        //发送积分通知
        Score score = new Score();
        score.setScore(100);
        score.setOrderId(orderId);
        String jsonMSg = JSONObject.toJSONString(score);
        sendScoreMsg(jsonMSg, orderId);
        return orderId;
    }
 
    /**
     * @description: 发送积分消息
     * @param:
     * @param: message
     * @param: orderId
     * @return: void
     * @author 
     * @date:
     */
 
    @Async
    public void sendScoreMsg(String jsonMSg, String orderId) {
        this.rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
        rabbitTemplate.convertAndSend(SCORE_EXCHANGE, SCORE_ROUTINNGKEY, jsonMSg, message -> {
            //设置消息的id为唯一
            message.getMessageProperties().setMessageId(orderId);
            return message;
        });
    }
 
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String s) {
        if (ack) {
            log.info(">>>>>>>>消息发送成功:correlationData:{},ack:{},s:{}", correlationData, ack, s);
        } else {
            log.info(">>>>>>>消息发送失败{}", ack);
        }
    }
}

消费者

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.xiaojie.score.entity.Score;
import com.xiaojie.score.mapper.ScoreMapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Headers;
import org.springframework.stereotype.Component;
 
import java.io.IOException;
import java.util.Map;
 
/**
 * @author 
 * @version 1.0
 * @description: 积分的消费者
 * @date 
 */
@Component
@Slf4j
public class ScoreConsumer {
    @Autowired
    private ScoreMapper scoreMapper;
 
    @RabbitListener(queues = {"ykq_score_queue"})
    public void onMessage(Message message, @Headers Map<String, Object> headers, Channel channel) throws IOException {
        String orderId = message.getMessageProperties().getMessageId();
        if (StringUtils.isBlank(orderId)) {
            return;
        }
        log.info(">>>>>>>>消息id是：{}", orderId);
        String msg = new String(message.getBody());
        Score score = JSONObject.parseObject(msg, Score.class);
        if (score == null) {
            return;
        }
        //执行前去数据库查询，是否存在该数据，存在说明已经消费成功，不存在就去添加数据，添加成功丢弃消息
        Score dbScore = scoreMapper.selectByOrderId(orderId);
        if (dbScore != null) {
            //证明已经消费消息，告诉mq已经消费,丢弃消息
            channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
            return;
        }
        Integer result = scoreMapper.save(score);
        if (result > 0) {
            //积分已经累加，删除消息
            channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
            return;
        } else {
            log.info("消费失败，采取相应的人工补偿");
        } 
    }
}