文章目录
- 一.消息可靠性
- 1.生产者消息确认
- 2.消息持久化
- 3.消费者确认
- 4.消费者失败重试
- 二.死信交换机
- 1.TTL
MQ的一些常见问题
1.消息可靠性问题:如何确保发送的消息至少被消费一次
2.延迟消息问题:如何实现消息的延迟投递
3.高可用问题:如何避免单点的MQ故障而导致的不可用问题
4.消息堆积问题:如何解决数百万消息堆积，无法及时消费的问题
一.消息可靠性
消息从生产者发送到exchange，再到queue，再到消费者，有哪些导致消息丢失的可能性？
-
-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
-
-
MQ宕机，queue将消息丢失
-
consumer接收到消息后未消费就宕机
1.生产者消息确认
生产者确认机制
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：
- 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
- 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。
注意: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
简单来说:在publisher-confirm下的nack是消息投递到交换机失败返回的信息;在publisher-confirm下的ack是消息成功到达了消费者;在publisher-return下的ack是消息到达了交换机但是路由失败的返回信息
SpringAMQP实现生产者确认
一.想要实现生产者消息确认机制,需要在配置文件编写开启代码,即在微服务的application.yml中添加配置:
spring:rabbitmq:publisher-confirm-type: correlated publisher-returns: true template:mandatory: true
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(推荐使用)
-
-
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。true，则调用ReturnCallback；false：则直接丢弃消息
二.配置ReturnCallback
ReturnCallback是消息到达交换机但是没有成功进行路由的回调函数(作用于全局)
每个RabbitTemplate只能配置一个ReturnCallback，因此需要在项目启动过程中配置：
@Slf4j
@Configuration
public class CommonConfig implements ApplicationContextAware {@Overridepublic void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {// 获取RabbitTemplateRabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);// 设置ReturnCallbackrabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {log.info("消息发送失败，应答码{}，原因{}，交换机{}，路由键{},消息{}", replyCode, replyText, exchange, routingKey, message.toString());});}
}
对于代码中的ApplicationContext是负责管理和组织Spring应用中的各个组件，如bean、配置文件等.
通过实现ApplicationContextAware这个接口，bean可以获取对ApplicationContext的引用，并因此获得访问应用上下文中的其他bean、资源和容器特性的能力,所以说实现了接口等同于获取到了bean容器,就可以获取到 rabbitTemplate并进行设置唯一的ReturnCallback
在回调函数中,消息路由失败会返回很多信息,其中使用路由键,消息的交换机的名称可以实现重发消息
三.在生产者类中发送消息并同时实现ConfirmCallback
ConfirmCallback同样是回调函数,与ReturnCallback不同的是ConfirmCallback可以创建多次
ConfirmCallback是对消息还没有进入到交换机就丢失的一种消息返回策略,当丢失后,执行回调函数并可以记录消息的失败原因和UUID,成功也是同理
@Test
public void testSendMessage2SimpleQueue() throws InterruptedException {// 消息体String message = "hello, spring amqp!";// 消息ID，需要封装到CorrelationData中CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());// 添加callbackcorrelationData.getFuture().addCallback(result -> {if(result.isAck()){ // ack，消息成功log.debug("消息发送成功, ID:{}", correlationData.getId());}else{// nack，消息失败log.error("消息发送失败, ID:{}, 原因{}",correlationData.getId(), result.getReason());}},ex -> log.error("消息发送异常, ID:{}, 原因{}",correlationData.getId(),ex.getMessage()));// 发送消息rabbitTemplate.convertAndSend("amq.direct", "simple", message, correlationData);
}
需要注意的是:在手动添加交换机的过程中,想要使用通配符"#"的话,应该设置交换机为topic类型!
总结:
SpringAMQP中处理消息确认的几种情况：
-
publisher-comfirm：
-
消息成功发送到exchange，返回ack
-
消息发送失败，没有到达交换机，返回nack
-
消息发送过程中出现异常，没有收到回执
-
-
消息成功发送到exchange，但没有路由到queue，调用ReturnCallback
2.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。
1.交换机持久化：
@Bean
public DirectExchange simpleExchange(){// 三个参数：交换机名称、是否持久化、当没有queue与其绑定时是否自动删除 return new DirectExchange("simple.direct", true, false);
}
2.队列持久化：
@Bean
public Queue simpleQueue(){// 使用QueueBuilder构建队列，durable就是持久化的return QueueBuilder.durable("simple.queue").build();
}
3.消息持久化，SpringAMQP中的的消息默认是持久的，可以通过MessageProperties中的DeliveryMode来指定
Message msg = MessageBuilder.withBody(message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)) // 消息体.setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT) // 持久化 .build();
但在springamqp中,其实已经在声明交换机和队列的时候将其持久化了,发送消息的方法convertAndSend()内部也将消息做了持久化,了解消息持久化的设置方法可以将以后不是很重要的交换机,队列,消息设置为非持久化
3.消费者确认
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。而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(推荐)：自动ack，由spring监测listener代码是否出现异常，没有异常则返回ack；抛出异常则返回nack,抛出异常后,会不断重新发送消息即失败重试机制
-
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
配置方式是修改application.yml文件，添加下面配置：
spring:rabbitmq:listener:simple:prefetch: 1acknowledge-mode: none # none，关闭ack；manual，手动ack；auto：自动ack
4.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。
spring:rabbitmq:listener:simple:prefetch: 1retry:enabled: true # 开启消费者失败重试initial-interval: 1000 # 初始的失败等待时长为1秒multiplier: 1 # 下次失败的等待时长倍数，下次等待时长 = multiplier * last-intervalmax-attempts: 3 # 最大重试次数stateless: true # true无状态；false有状态。如果业务中包含事务，这里改为false
消费者失败消息处理策略
在开启重试模式后，重试次数耗尽，如果消息依然失败，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(推荐使用)
第三种处理策略是将重试失败的消息重新投递到指定的交换机,然后在投递到指定的队列中,形成了一个交换机-队列的错误消息存放容器,在这个容器中存放不仅有错误消息,还有错误消息头的异常栈信息
实现方式:
1.定义接收失败消息的交换机、队列及其绑定关系：
@Bean
public DirectExchange errorMessageExchange(){return new DirectExchange("error.direct");
}
@Bean
public Queue errorQueue(){return new Queue("error.queue", true);
}
@Bean
public Binding errorBinding(){return BindingBuilder.bind(errorQueue()).to(errorMessageExchange()).with("error");
}2.定义RepublishMessageRecoverer：
@Bean
public MessageRecoverer republishMessageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate){return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error");
}
总结:如何确保RabbitMQ消息的可靠性？
-
开启生产者确认机制，确保生产者的消息能到达队列
-
开启持久化功能，确保消息未消费前在队列中不会丢失
-
开启消费者确认机制为auto，由spring确认消息处理成功后完成ack
-
开启消费者失败重试机制，并设置MessageRecoverer，多次重试失败后将消息投递到异常交换机，交由人工处理
二.死信交换机
初识死信交换机
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）。
如何给队列绑定死信交换机？
- 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
1.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
如何实现?
1.声明一组死信交换机和队列，基于注解方式：
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue(name = "dl.queue", durable = "true"),exchange = @Exchange(name = "dl.direct"),key = "dl"
))
public void listenDlQueue(String msg){log.info("接收到 dl.queue的延迟消息：{}", msg);
}
2.队列设置超时时间，需要在声明队列时配置x-message-ttl属性：
@Bean
public DirectExchange ttlExchange(){return new DirectExchange("ttl.direct");
}
@Bean
public Queue ttlQueue(){return QueueBuilder.durable("ttl.queue") // 指定队列名称，并持久化 .ttl(10000) // 设置队列的超时时间，10秒.deadLetterExchange("dl.direct") // 指定死信交换机.deadLetterRoutingKey("dl") // 指定死信RoutingKey.build();
}
@Bean
public Binding simpleBinding(){return BindingBuilder.bind(ttlQueue()).to(ttlExchange()).with("ttl");
}
3.发送消息时，给消息本身设置超时时间(主要是测试当ttl队列和消息都设置了超时时间最终以哪个为主)
@Test
public void testTTLMsg() {// 创建消息Message message = MessageBuilder.withBody("hello, ttl message".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)).setExpiration("5000") .build();// 消息ID，需要封装到CorrelationData中CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());// 发送消息rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);
}
可以发现都设置超时时间的情况下，以时间短的ttl为准
总结:
消息超时的两种方式是？
-
给队列设置ttl属性，进入队列后超过ttl时间的消息变为死信
-
给消息设置ttl属性，队列接收到消息超过ttl时间后变为死信
-
两者共存时，以时间短的ttl为准
![[C++]内存管理：串顺序存储的内存回收](http://pic.xiahunao.cn/yaotu/[C++]内存管理：串顺序存储的内存回收)
