RabbitMQ详解（三）消息可靠性处理

1. 生产者消息可靠投递

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 为我们提供了两个选项用来控制消息的投递可靠性模式。

RabbitMQ整个消息投递的路径为：

producer->rabbitmq broker cluster->exchange->queue->consumer

message 从 producer 到 rabbitmq broker cluster 则会返回一个 confirmCallback 。
message 从 exchange->queue 投递失败则会返回一个 returnCallback 。我们将利用这两个 callback 控制消息的最终一致性和部分纠错能力。

1.1 confirmCallback 确认模式

在创建 connectionFactory 的时候设置 PublisherConfirms(true) 选项，开启 confirmcallback 。

CachingConnectionFactory factory = new CachingConnectionFactory();
factory.setPublisherConfirms(true);//开启confirm模式

RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(factory);
rabbitTemplate.setConfirmCallback((data, ack, cause) -> {
        if (!ack) {
               log.error("消息发送失败!" + cause + data.toString());
        } else {
            log.info("消息发送成功,消息ID：" + (data != null ? data.getId() : null));
        }
});

我们来看下 ConfirmCallback 接口

public interface ConfirmCallback {

        /**
         * Confirmation callback.
         * @param correlationData correlation data for the callback.
         * @param ack true for ack, false for nack
         * @param cause An optional cause, for nack, when available, otherwise null.
         */
        void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause);

}

重点是 CorrelationData 对象，每个发送的消息都需要配备一个 CorrelationData 相关数据对象，CorrelationData 对象内部只有一个 id 属性，用来表示当前消息唯一性。

发送的时候创建一个 CorrelationData 对象。

User user = new User();
user.setID(1010101L);
user.setUserName("plen");

rabbitTemplate.convertAndSend(exchange, routing, user,
        message -> {
        message.getMessageProperties().setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT);
            return message;
        },
new CorrelationData(user.getID().toString()));

这里将 user ID 设置为当前消息 CorrelationData id 。当然这里是纯粹 demo，真实场景是需要做业务无关消息 ID 生成，同时要记录下这个 id 用来纠错和对账。

消息只要被 rabbitmq broker 接收到就会执行 confirmCallback，如果是 cluster 模式，需要所有 broker 接收到才会调用 confirmCallback。

被 broker 接收到只能表示 message 已经到达服务器，并不能保证消息一定会被投递到目标 queue 里。所以需要用到接下来的 returnCallback 。

1.2 returnCallback 未投递到queue退回模式

confrim 模式只能保证消息到达 broker，不能保证消息准确投递到目标 queue 里。在有些业务场景下，我们需要保证消息一定要投递到目标 queue 里，此时就需要用到 return 退回模式。

同样创建 ConnectionFactory 到时候需要设置 PublisherReturns(true) 选项。

CachingConnectionFactory factory = new CachingConnectionFactory();
factory.setPublisherReturns(true);//开启return模式

rabbitTemplate.setMandatory(true);//开启强制委托模式

rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText,
                    exchange, routingKey) ->
    log.info(MessageFormat.format("消息发送ReturnCallback:{0},{1},{2},{3},{4},{5}", message, replyCode, replyText, exchange, routingKey)));

这样如果未能投递到目标 queue 里将调用 returnCallback ，可以记录下详细到投递数据，定期的巡检或者自动纠错都需要这些数据。

1.3 shovel-plugin 跨机房可靠投递

RabbitMQ 在跨机房集成提供了一个不错的插件 shovel 。使用 shovel-plugin 插件非常方便，shovel 可以接受机房之间的网络断开、机器下线等不稳定因素。

这里有两个 broker ：

10.211.55.3 rabbit_node1
10.211.55.4 rabbit_node2

我们希望将发送给 rabbit_node1 plen.queue 的消息传输到 rabbit_node2 plen.queue 中。我们先开启 rabbit_node1 的 shovel-plugin。

先看下当前 RabbitMQ 版本是否安装了 shovel-plugin，如果有的话直接开启。

rabbitmq-plugins  list
rabbitmq-plugins  enable rabbitmq_shovel
rabbitmq-plugins  enable rabbitmq_shovel_management

然后就可以在 Admin 面板里看到这个设置选项，怎么设置这里就不介绍了。主要就是配置下 amqp 协议地址，amqp://user:password@server-name/my-vhost 。

如果配置没有问题的话，应该是这样的一个状态，说明已经顺利连接到 rabbit_node2 broker 。

RabbitMQ shovel-plugin 插件在 rabbit_node1 broker 创建了两个 tcp 连接，端口 39544 连接是用来消费 plen.queue 里的消息，端口 55706 连接是用来推送消息给 rabbit_node2 。

我们来看下 rabbit_node1 tcp 连接状态：

tcp6       0      0 10.211.55.3:5672        10.211.55.3:39544       ESTABLISHED
tcp        0      0 10.211.55.3:55706       10.211.55.4:5672        ESTABLISHED

rabbit_node2 tcp 连接状态：

tcp6       0      0 10.211.55.4:5672        10.211.55.3:55706       ESTABLISHED

2. RabbitMQ数据持久化

为了防止到达queue后的消息丢失，需要RabbitMQ开启数据持久化功能。

设置持久化有两个步骤：

1. 创建queue时将其设置为持久化，这样就可以保证RabbitMQ持久化queue的元数据（但不会持久化queue的消息）。
2. 生产者发送消息时，将消息的deliveryMode设置为2（这样RabbitMQ会将消息持久化到磁盘）。

必须同时设置这两个持久化配置。配置后，只有消息被持久化到磁盘，才会返回ack应答给生产者。结合生产者的confirm机制，就可以确保消息的可靠投递。

3. 消费者消息可靠消费

3.1 RabbitMQ消息状态

在Messages中我们可以看到数据有两种状态：Ready和Unacked

• Ready：按字面意思就是准备好了，可以投递给消费者了，对于未开启持久化的消息写入内存即为Ready状态；如果开启持久化了，则要持久化到磁盘之后才会变成Ready状态。

• Unacked（Unacknowledged——未确认的）：表示已经投递到消费者但是还没有收到消费者Ack确认时的消息状态。

3.2 消费者ACK机制与重回队列

为了保证消息从队列可靠地达到消费者， RabbitMQ 提供了消息确认机制( message acknowledgement，简称Ack) 。我们上面的例子中其实已经用到了这点，通过channel.basicConsume(String queue, boolean autoAck, Consumer callback) 订阅消费队列上的消息时，第二个参数autoAck表示是否自动确认。

• 当autoAck 设为true 时， RabbitMQ 会自动把发送出去的消息置为确认，然后从内存（或者磁盘）中删除；
• 当autoAck 设为false时， RabbitMQ 会等待消费者通过 basicAck(long deliveryTag, boolean multiple)方法，显式地回复确认信号后才从内存（或者磁盘）中移去消息（实质上是先打上删除标记，之后再删除）。

当autoAck 参数置为false ，对于RabbitMQ 服务端而言，队列中的消息分成了两个部分：一部分是等待投递给消费者的消息，即上面介绍的Ready状态；一部分是己经投递给消费者，但是还没有收到消费者确认信号的消息，即Unacked状态。如果RabbitMQ 一直没有收到消费者的确认信号，并且消费此消息的消费者己经断开连接，则RabbitMQ 会安排该消息重新进入队列，等待投递给下一个消费者。可以通过消费者休眠，把消费者关掉然后再启动即可验证。

消费者确认：basicAck(long deliveryTag, boolean multiple)，其中deliveryTag 可以看作消息的编号，它是一个64 位的长整型值；multiple一般设为false，如果设为true则表示确认当前deliveryTag 编号及之前所有未被当前消费者确认的消息。

消费者拒绝：basicNack(long deliveryTag, boolean multiple, boolean requeue)，其中deliveryTag 可以看作消息的编号，它是一个64 位的长整型值。multiple一般设为false，如果设为true则表示拒绝当前deliveryTag 编号及之前所有未被当前消费者确认的消息。requeue参数表示是否重回队列，如果requeue 参数设置为true ，则RabbitMQ 会重新将这条消息存入队列尾部（注意是队列尾部），等待继续投递给订阅该队列的消费者，当然也可能是自己；如果requeue 参数设置为false ，则RabbitMQ立即会把消息从队列中移除，而不会把它发送给新的消费者。

3.3 消费者业务幂等

消费者业务一定要做到幂等性，解决消息重复投递，被重复处理的问题。