RabbitMQ入门（二）

消息可靠性

消息从生产者发送到exchange，再到queue，再到消费者，可能导致消息丢失的情况：

1.发送时丢失:

• 生产者发送的消息未送达exchange
• 消息到达exchange后未到达queue

2.MQ宕机，queue将消息丢失

3.消费者接收到消息后未消费就宕机

生产者消息确认

RabbitMQ提供了publisher confirm机制来避免消息发送到MQ过程中丢失。消息发送到MQ以后，会返回一个结果给发送者，表示消息是否处理成功。结果有两种请求:

1.publisher-confirm，发送者确认

• 消息成功投递到交换机，返回ack
• 消息未投递到交换机，返回nack

2.publisher-return，发送者回执

• 消息投递到交换机了，但是没有路由到队列。返回ACK，及路由失败原因。

注：确认机制发送消息时，需要给每个消息设置一个全局唯一id，以区分不同消息，避免ack冲突

实现生产者确认步骤：

1.导依赖，写配置

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.80.131 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: root
    password: 147979
    virtual-host: /
    publisher-confirm-type: correlated #开启发送者确认模式
    publisher-returns: true #开启发送者回执功能
    template:
      mandatory: true #开启失败后的回值。false：消息发送失败则直接丢弃

配置说明：

publish-confirm-type:开启publisher-confirm，这里支持两种类型:

• simple:同步等待confirm结果，直到超时
• correlated:异步回调，定义Confirmcallback，MQ返回结果时会回调这个Confirmcallback

publish-returns:开启publish-return功能，同样是基于callback机制，不过是定义Returncallback

template.mandatory:定义消息路由失败时的策略。ptrue，则调用ReturnCallback; false:则直接丢弃消息

2.编写publisher-return回调函数:

每个RabbitTemplate只能配置一个ReturnCallback，因此需要在项目启动过程中配置

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Slf4j
@Configuration
public class CommonConfig implements ApplicationContextAware {

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        //获取RabbitTemplate对象
        RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);
        //配置ReturnCallback
        rabbitTemplate.setReturnCallback(new RabbitTemplate.ReturnCallback() {
            @Override
            public void returnedMessage(Message message, int replycode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
                //记录日志
                log.error("消息发送到队列失败，消息：{},响应码：{}，原因：{}，交换机：{}，key：{}"
                        , message.toString(), replycode, replyText, exchange, routingKey);
                //重发消息
                rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,routingKey,message.getBody());
            }
        });
    }
}

3.编写publisher-confirm发送消息时的业务处理，指定消息ID、消息ConfirmCallback

没有要求只能有唯一的ConfirmCallback，因此每次发送消息都可以编写业务处理方案

例：

@Test
    public void testSendMessage2SimpleQueue2() throws InterruptedException {
        //准备消息
        Message message = MessageBuilder.withBody("hello, spring amqp!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))//消息体，编码格式
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)//消息持久化
                .build();
        //准备CorrelationData,给每条消息的不重复id
        CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
        correlationData.getFuture().addCallback(new SuccessCallback<CorrelationData.Confirm>() {
            @Override
            public void onSuccess(CorrelationData.Confirm confirm) {
                if (confirm.isAck()) {
                    log.debug("消息发送交换机成功，消息ID:{}",correlationData.getId());
                } else {
                    log.error("消息发送交换机失败，消息ID:{}",correlationData.getId());
                    //重发消息
                }
            }
        }, new FailureCallback() {
            @Override
            public void onFailure(Throwable throwable) {
                log.error("消息发送失败，原因：{}",throwable);
                //重发消息
            }
        });
        rabbitTemplate.convertAndSend("test.topic","test.news",message,correlationData);
    }

结果：

发送到交换机 失败

发送到队列失败

消息持久化

MQ默认是内存存储消息，开启持久化功能可以确保缓存在MQ中的消息不丢失。

如果是使用spring AMQP 框架的话交换机，队列，消息都是持久化的

自定义交换机是否持久化

@Bean
    public DirectExchange simpleExchange() {
        // 三个参数：1.交换机名称2.false：不开启持久化3.false：当没有queue与其绑定时不自动删除
        return new DirectExchange("simple.Exchange",false,false);
    }

自定义消息是否持久化

Message message = MessageBuilder.withBody("hello, spring amqp!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))//消息体，编码格式
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)//消息不持久化
                .build();

消费者消息确认

RabbitMQ支持消费者确认机制，即:消费者处理消息后可以向MQ发送ack回执，MQ收到ack回执后才会删除该消息。当消费者处理时出现了异常便返回nack，MQ收到nack回执后会重新把消息投递给消费者。当消费者在处理中突然宕机没有返回值，MQ会等待消费者重新启动，然后在将消息投递给消费者。

SpringAMQP则允许配置三种确认模式:

• manual:手动ack，需要在业务代码结束后，调用api发送ack。
• auto:自动ack，由spring监测listener代码是否出现异常，没有异常则返回ack;抛出异常则返nack
• none:关闭ack，MQ假定消费者获取消息后会成功处理，因此消息投递后立即被删除

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.80.131 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: root
    password: 147979
    virtual-host: /
    listener:
      simple:
        prefetch: 1
         #开启消费者确认模式，auto：自动ack，manual：手动ack，none：关闭ack
        acknowledge-mode: auto

消费者失败重试

当消费者出现异常后，消息会不断requeue(重新入队）到队列，再重新发送给消费者，然后再次异常，再次requeue，无限循环，导致mq的消息处理飙升，带来不必要的压力

我们可以利用Spring的retry机制，在消费者出现异常时利用本地重试，而不是无限制的requeue到mq队列。

当失败次数达到上限后，spring默认会将该消息丢弃

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        prefetch: 1
        acknowledge-mode: auto #开启消费者确认模式
        retry:
          enabled: true #开启消费者失败重试
          initial-interval: 1000 #初始的失败等待时长（毫秒）
          multiplier: 3 #下次失败的等待时长倍数
          max-attempts: 5 #最大重试次数
          stateless: true #true无状态，false有状态，业务中包含事务，这里改为false,默认true

例：监听了一个队列，并模拟业务异常

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue("topicQueue1"),
            exchange = @Exchange(value = "test.topic",type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "China.#"
    ))
    public void listenSimpleQueue(String msg) {
        System.out.println(LocalDateTime.now()+":消费者接收到simple.queue的消息：【" + msg + "】");
        int i = 1/0;
        log.debug("消息接收成功");
    }

消费者失败消息处理策略

为了解决当失败次数达到上限后，spring会将该消息丢弃，则需要有MessageRecoverer接口来处理，它包含三种不同的实现:

• RejectAndDontRequeueRecoverer:重试耗尽后，直接reject，丢弃消息。默认就是这种方式
• ImmediateRequeueMessageRecoverer:重试耗尽后，返回nack，消息重新入队
• RepublishMessageRecoverer:重试耗尽后，将失败消息投递到指定的交换机

RepublishMessageRecoverer：

RepublishMessageRecoverer处理模式:

1.首先，定义接收失败消息的交换机、队列及其绑定关系

 @Bean
    public DirectExchange errorDirect() {
        return new DirectExchange("error.direct");
    }
    @Bean
    public Queue errorqueue() {
        return QueueBuilder.durable("error.queue").build();
    }
    @Bean
    public Binding errorBinding() {
        return BindingBuilder
                .bind(errorqueue())
                .to(errorDirect())
                .with("error");//交换机与队列的Routing key
    }

然后，定义RepublishMessageRecoverer

@Bean
    public MessageRecoverer republishMessageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate) {
        return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate,"error.direct","error");
    }

当失败次数耗尽后就会发送到指定的队列

死信交换机

什么是死信

当一个队列中的消息满足下列情况之一时，可以成为死信（dead letter) :

• 消费者使用basic.reject或 basic.nack声明消费失败，并且消息的requeue参数设置为false
• 消息是一个过期消息，超时无人消费
• 要投递的队列消息堆积满了，最早的消息可能成为死信

如果该队列配置了dead-letter-exchange属性，指定了一个交换机，那么队列中的死信就会投递到这个交换机中，而这个交换机称为死信交换机(Dead Letter Exchange，简称DLX）。

队列绑定死信交换机的配置：

• 给队列设置dead-letter-exchange属性，指定一个交换机
• 给队列设置dead-letter-routing-key属性，设置死信交换机与死信队列的RoutingKey

TTL

TTL，也就是Time-To-Live。如果一个队列中的消息TTL结束仍未消费，则会变为死信，ttl超时分为两种情况:

• 消息所在的队列设置了存活时间
• 消息本身设置了存活时间

当队列设置了存活时间且消息本身也设置了存活时间，那么就以的存活时间短的为准

** 实现死信交换机步骤：**

1.首先，定义交换机、队列及其绑定关系

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "dl.queue",declare = "true"),//declare:持久化，AMQP默认持久化，可不写
            exchange = @Exchange(value = "dl.direct",type = ExchangeTypes.DIRECT),
            key = "dl"
    ))
    public void ListenerDlQueue(String msg) {
        log.info("{}死信消息：{}",LocalDateTime.now(),msg);
    }

2.定义交换机、队列（设置超时时间，并指定死信交换机和队列）及其绑定关系

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

@Configuration
public class TTLmessageConfig {
    @Bean
    public DirectExchange ttldirect() {
        return new DirectExchange("ttl.direct");
    }
    @Bean
    public Queue ttlqueue() {
        return QueueBuilder
                .durable("ttl.queue")
                .ttl(10000)//设置队列的超时时间
                .deadLetterExchange("dl.direct")//设置dl.direct为该队列的死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("dl")//指定死信Routing key
                .build();
    }
    @Bean
    public Binding ttlBinding() {
        return BindingBuilder
                .bind(ttlqueue())
                .to(ttldirect())
                .with("ttl");//交换机与队列的Routing key
    }
}

给tll队列发送消息：不去消费它

@Test
    public void testSendMessage2ttlueue() throws InterruptedException {
        String exchange = "ttl.direct";
        String routingKey = "ttl";
        //准备消息
        Message message = MessageBuilder.withBody("hello,ttl spring amqp!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
                .setExpiration("5000")//设置消息超时时间
                .build();
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,routingKey,message);
        log.error("{}消息发送成功", LocalDateTime.now());
    }

就可以看到：

延迟队列

利用TTL结合死信交换机，我们实现了消息发出后，消费者延迟收到消息的效果。这种消息模式就称为延迟队列(Delay Queue)模式。

延迟队列插件

因为延迟队列的需求非常多，所以RabbitMQ的官方也推出了一个插件，原生支持延迟队列效果。

DelayExchange插件官方的安装指南地址为：Scheduling Messages with RabbitMQ | RabbitMQ - Blog

DelayExchange插件的原理是对官方原生的Exchange做了功能的升级:

• 将DelayExchange接受到的消息暂存在内存中(官方的Exchange是无法存储消息的)
• 在DelayExchange中计时，超时后才投递消息到队列中

** 设置延迟时间并不是在交换机中设置而是在发消息时指定的**

spirng AMQP使用延迟插件

DelayExchange的本质还是官方的三种交换机，只是添加了延迟功能。因此使用时只需要声明一个交换机，交换机的类型可以是任意类型，然后设定delayed属性为true即可。

代码方式例：

@Configuration
public class CommonConfig {
    @Bean
    public DirectExchange delayDirect() {
        return ExchangeBuilder
                .directExchange("")
                .delayed()//设置delayed属性，添加了延迟功能
                .build();
    }
    @Bean
    public Queue delayqueue() {
        return QueueBuilder.durable("delay.queue").build();
    }
    @Bean
    public Binding errorBinding() {
        return BindingBuilder
                .bind(delayqueue())
                .to(delayDirect()).with("delay");
    }
}

注解方式例：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue("delay.queue"),
            //设置delayed属性，添加了延迟功能
            exchange = @Exchange(value = "Delay.direct",type = ExchangeTypes.DIRECT,delayed = "true"),
            key = "delay"
    ))
    public void ListenerDelayExchange(String msg) {
        log.info("{}消费者收到了delay.queue的延迟消息：{}",LocalDateTime.now(),msg);
    }

然后我们向这个delay为true的交换机中发送消息，一定要给消息添加一个header: x-delay，值为延迟的时间，单位为毫秒

例：

@Test
    public void testSendMessage2delayueue() throws InterruptedException {
        String exchange = "Delay.direct";
        String routingKey = "delay";
        //准备消息
        Message message = MessageBuilder.withBody("hello,delay spring amqp!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
                .setHeader("x-delay",5000)//设置延迟时间为5000毫秒
                .build();
        //准备CorrelationData,给每条消息的不重复id
        CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,routingKey,message,correlationData);
        log.error("{}消息发送成功", LocalDateTime.now());
    }

然后修改我们的publisher-confirm的业务处理，因为是延时发送队列未能立马收到消息会提示发送失败

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Slf4j
@Configuration
public class CommonConfig implements ApplicationContextAware {

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        //获取RabbitTemplate对象
        RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);
        //配置ReturnCallback
        rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replycode, replyText, exchange, routingKey) -> {
            //获取延迟的值
            Integer receivedDelay = message.getMessageProperties().getReceivedDelay();
            //如果有值就不处理它，如果没有值就说明不是延时消息
            if (receivedDelay == null) {
                //记录日志
                log.error("消息发送到队列失败，响应码：{}，原因：{}，交换机：{}，key：{}，消息：{}"
                        , replycode,replyText,exchange,routingKey,message.toString());
                //重发消息
                rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,routingKey,message.getBody());
            }
        });
    }
}

确实延时了五秒

消息堆积问题

当生产者发送消息的速度超过了消费者处理消息的速度，就会导致队列中的消息堆积，直到队列存储消息达到上限。最早接收到的消息，可能就会成为死信，会被丢弃，这就是消息堆积问题。

解决消息堆积有三种种思路:

• 增加更多消费者，提高消费速度
• 在消费者内开启线程池加快消息处理速度
• 扩大队列容积，提高堆积上限

惰性队列

从RabbitMQ的3.6.0版本开始，就增加了Lazy Queues的概念，也就是惰性队列。

mq会设置内存的预警值，默认为百分之四十，当消息堆积达到预警值时mq对处于暂停状态阻止发送者投递消息到mq，然后刷出堆积的数据到磁盘，因此会导致mq的性能不稳定

惰性队列的特征如下:

• 接收到消息后直接存入磁盘而非内存
• 消费者要消费消息时才会从磁盘中读取并加载到内存
• 支持数百万条的消息存储

用SpringAMQP声明惰性队列分两种方式:

@Bean方式：

@Bean
    public Queue lazyQueue() {
        return QueueBuilder
                .durable("lazy.Queue")
                .lazy()//开启惰性队列，x-queue-mode为lazy
                .build();
    }

注解方式：

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(
            name = "lazy.Queue",//队列名
            declare = "true",//持久化
            arguments = @Argument(name = "x-queue-mode",value = "lazy")//开启惰性队列，x-queue-mode为laz
    ))
    public void ListenerlazyQueue(String msg) {
        log.error("{}消费者收到了lazy.Queue的消息：{}",LocalDateTime.now(),msg);
    }

消息没有存入内存中了