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RabbitMQ之消息可靠性问题(含Demo工程)

时间:2023-04-22

目录

1、导入Demo工程

2、生产者消息确认

2.1 修改配置

2.2 定义Return回调

2.3 发送消息

2.4 小结

3、消息持久化​

3.1 交换机持久化

3.2 队列持久化

3.3 消息持久化

3.4 小结

4、消费者消息确认

4.1.演示none模式

4.2.演示auto模式

5、消费失败重试机制

5.1 本地重试

5.2.失败策略

6、总结

7、项目工程


消息从发送,到消费者接收,会经历多个过程:

 

其中的每一步都可能导致消息丢失,常见的丢失原因包括:

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

针对这些问题,RabbitMQ分别给出了解决方案:

生产者确认机制

mq持久化

消费者确认机制

失败重试机制

本篇博客就来带大家解决消息的可靠性。

1、导入Demo工程

导入Demo课程。

https://gitee.com/boring-yingjie/rabbit-mq-message-/confirm/iation.git

 

把配置文件application.yml配置修改完毕。

然后我们在consumer 的config包的通用配置类创建一个队列。

 运行consumer的启动类。

 

2、生产者消息确认

生产者确认机制:

RabbitMQ提供了publisher /confirm/i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/i,发送者确认

消息成功投递到交换机,返回Ack(acknowledge 告知已收到)。

消息未投递到交换机,返回Nack(未收到)。

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。

2.1 修改配置

首先,修改publisher服务中的application.yml文件,添加下面的内容:

spring: rabbitmq: publisher-/confirm/i-type: correlated publisher-returns: true template: mandatory: true

 

配置说明:

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

simple:同步等待/confirm/i结果,直到超时(可能会导致消息堵塞,不推荐)。

correlated:异步回调,定义/confirm/iCallback,MQ返回结果时会回调这个/confirm/iCallback。(推荐)

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。

2.2 定义Return回调

每个RabbitTemplate只能配置一个ReturnCallback,因此需要在项目加载时配置

修改publisher服务,添加一个:

 

package com.jie.mq.config;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;import org.springframework.amqp.support.converter.Jackson2JsonMessageConverter;import org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter;import org.springframework.beans.BeansException;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.ApplicationContextAware;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Slf4j@Configurationpublic class CommonConfig implements ApplicationContextAware { @Override public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException { // 获取RabbitTemplate RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class); // 设置ReturnCallback rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> { // 投递失败,记录日志 log.info("消息发送到队列失败,响应码{},失败原因{},交换机{},路由键{},消息{}", replyCode, replyText, exchange, routingKey, message.toString()); // 如果有业务需要,可以重发消息 }); }}

2.3 发送消息

我们发送消息通过一个单元测试来发。

 这里面有一个最简单的消息发送代码。

 

我们要去为amq.topic这个交换机绑定一下simple.queue这个队列。这里我用的是手动的方式,大家可以选择使用代码的方式。

打开浏览器

 点击进去

 

 绑定完成,回到代码区,我现在发送消息,符合要求,那一定能发送成功,所以我们要修改一下代码。

@Test public void testSendMessage2SimpleQueue() throws InterruptedException { String routingKey = "simple.test"; //1、准备消息 String message = "hello, spring amqp!"; //2、准备CorrelationData //2.1 消息ID CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString()); //2.2 准备ConfirmCallback //成功回调 correlationData.getFuture().addCallback(confirm -> { //判断结果 if(/confirm/i.isAck()){ //ACK 消息成功 log.error("消息成功投递到交换机!消息ID:{}",correlationData.getId()); }else { //NACK 消息失败 log.error("消息投递到交换机失败!消息ID:{}",correlationData.getId()); //重发消息 } //失败回调 }, throwable -> { //记录日志 log.error("消息发送失败!",throwable); }); //3、发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend("amq.topic", routingKey, message,correlationData); }

我们可以先运行代码查看控制消息。

 这个是成功的情况,接下来演示一下失败的情况。比如消息根本没有到达交换机,可能是交换机名称填错了。

 

 还有一种就是交换机到达了,没有到达队列。比如队列的名称填错了。

 

 

2.4 小结

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。

3、消息持久化

 

生产者确认可以确保消息投递到RabbitMQ的队列中,但是消息发送到RabbitMQ以后,如果突然宕机,也可能导致消息丢失。

要想确保消息在RabbitMQ中安全保存,必须开启消息持久化机制。

交换机持久化

队列持久化

消息持久化

3.1 交换机持久化

RabbitMQ中交换机默认是非持久化的,mq重启后就丢失。

SpringAMQP中可以通过代码指定交换机持久化:

@Beanpublic 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);}

 启动服务。

 

注:

事实上,默认情况下,由SpringAMQP声明的交换机都是持久化的。

3.2 队列持久化

RabbitMQ中队列默认是非持久化的,mq重启后就丢失。

SpringAMQP中可以通过代码指定交换机持久化:

@Beanpublic Queue simpleQueue(){ // 使用QueueBuilder构建队列,durable就是持久化的 return QueueBuilder.durable("simple.queue").build();}

注:

事实上,默认情况下,由SpringAMQP声明的队列都是持久化的。

可以在RabbitMQ控制台看到持久化的队列都会带上D的标示:

 

3.3 消息持久化

利用SpringAMQP发送消息时,可以设置消息的属性(MessageProperties),指定delivery-mode:

1:非持久化

2:持久化

用java代码指定:

@Test public void testDurableMessage() { //准备消息 Message message = MessageBuilder.withBody("hell,spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)) .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT) .build(); // 2.发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend("simple.queue",message); }

注:默认情况下,SpringAMQP发出的任何消息都是持久化的,不用特意指定。

3.4 小结

默认情况下,由SpringAMQP声明的交换机和队列还有发出的消息都是默认持久化的。

4、消费者消息确认

RabbitMQ是阅后即焚机制,RabbitMQ确认消息被消费者消费后会立刻删除。

而RabbitMQ是通过消费者回执来确认消费者是否成功处理消息的:消费者获取消息后,应该向RabbitMQ发送ACK回执,表明自己已经处理消息。

生产者消息确认可以确保消息投递到队列当中,而消息的持久化可以保证不会因为MQ的宕机而导致消息的丢失,经过这两个我们可以保证消息能投递到消费者。

但是这个消费者是不是一定能消费这个消息呢?如果消息投递到消费者的那一刻,消费者挂了,那这样消息还是没有消费,消息就丢失了。

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: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。

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。

由此可知:

none模式下,消息投递是不可靠的,可能丢失。

auto模式类似事务机制,出现异常时返回nack,消息回滚到mq;没有异常,返回ack。

manual:自己根据业务情况,判断什么时候该ack。

一般,我们都是使用默认的auto即可。

4.1.演示none模式

修改consumer服务的application.yml文件,添加下面内容:

spring: rabbitmq: listener: simple: acknowledge-mode: none # 关闭ack

 我们在这个队列先发留有一条消息。

 修改consumer服务的SpringRabbitListener类中的方法,模拟一个消息处理异常:

 我们打个断点用 Debug运行。再回到浏览器查看,发现消息已经没了。

 我们回到代码区往下执行。

 

测试可以发现,当消息处理抛异常时,消息依然被RabbitMQ删除了。

4.2.演示auto模式

再次把确认机制修改为auto:

 然后我们再往队列发送一条消息。

 再次用Debug运行程序。

 

可以发现此时消息状态为unacked(未确定状态)。这什么意思呢?就是我还没收到Ack,我在等着你给我发呢,所以消息还没有删除。

抛出异常后,因为Spring会自动返回nack,所以消息恢复至Ready状态,并且没有被RabbitMQ删除。

 

如果我们把断点去掉,就会发生一个恐怖的事情,它就会进去一个死循环,它发现你投递失败了,又给你重新投递,一直重复这个操作。

这个显然也不太好,但是最起码消息不会丢失。

5、消费失败重试机制

当消费者出现异常后,消息会不断requeue(重入队)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:

 

5.1 本地重试

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。

修改consumer服务的application.yml文件,添加内容:

 

retry: enabled: true # 开启消费者失败重试 initial-interval: 1000 # 初识的失败等待时长为1秒 multiplier: 1 # 失败的等待时长倍数,下次等待时长 = multiplier * initial-interval max-attempts: 3 # 最大重试次数,事不过三 stateless: true # true无状态;false有状态。如果业务中包含事务,这里改为false

重启consumer服务,重复之前的测试。可以发现:

在重试3次后,SpringAMQP会抛出异常,说明本地重试触发了。

 查看RabbitMQ控制台,发现消息被删除了,说明最后SpringAMQP返回的是ack,mq删除消息了

 

5.2.失败策略

在之前的测试中,达到最大重试次数后,消息会被丢弃,这是由Spring内部机制决定的。

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MessageRecovery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。

比较好的一种处理方案是RepublishMessageRecoverer,失败后将消息投递到一个指定的,专门存放异常消息的队列,后续由人工集中处理。

在consumer服务中定义处理失败消息的交换机和队列

package com.jie.mq.config;import org.springframework.amqp.core.Binding;import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;import org.springframework.amqp.core.Queue;import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;import org.springframework.amqp.rabbit.retry.MessageRecoverer;import org.springframework.amqp.rabbit.retry.RepublishMessageRecoverer;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configurationpublic class ErrorMessageConfig { @Bean public DirectExchange errorMessageExchange() { return new DirectExchange("error.direct"); } @Bean public Queue errorQueue(){ return new Queue("err.queue"); } @Bean public Binding errorMessageBinding(){ return BindingBuilder .bind(errorQueue()) .to(errorMessageExchange()) .with("error"); } @Bean public MessageRecoverer republishMessageReciverer(RabbitTemplate rabbitTemplate){ return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate,"error.direct","error"); }}

重新启动后我们向simple.queue发送消息。

 

6、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。

7、项目工程

https://gitee.com/boring-yingjie/rabbit-mq-message-/confirm/iation.git

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