《RabbitMQ》如何保證消息的可靠性

2020 年 8 月 5 日
筆記
消息隊列

一條消費成功被消費經歷了生產者->MQ->消費者，因此在這三個步驟中都有可能造成消息丟失。

一消息生產者沒有把消息成功發送到MQ

1.1 事務機制

AMQP協議提供了事務機制，在投遞消息時開啟事務支持，如果消息投遞失敗，則回滾事務。

自定義事務管理器

@Configuration
public class RabbitTranscation {
	
    @Bean
    public RabbitTransactionManager rabbitTransactionManager(ConnectionFactory connectionFactory){
        return new RabbitTransactionManager(connectionFactory);
    }

    @Bean
    public RabbitTemplate rabbitTemplate(ConnectionFactory connectionFactory){
        return new RabbitTemplate(connectionFactory);
    }
}

修改yml

spring:
  rabbitmq:
	# 消息在未被隊列收到的情況下返回
    publisher-returns: true

開啟事務支持

rabbitTemplate.setChannelTransacted(true);

消息未接收時調用ReturnCallback

rabbitTemplate.setMandatory(true);

生產者投遞消息

@Service
public class ProviderTranscation implements RabbitTemplate.ReturnCallback {

    @Autowired
    RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @PostConstruct
    public void init(){
        // 設置channel開啟事務
        rabbitTemplate.setChannelTransacted(true);
        rabbitTemplate.setReturnCallback(this);
    }
    
    @Override
    public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
        System.out.println("這條消息發送失敗了"+message+",請處理");
    }
    
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class,transactionManager = "rabbitTransactionManager")
    public void publishMessage(String message) throws Exception {
        rabbitTemplate.setMandatory(true);
        rabbitTemplate.convertAndSend("javatrip",message);
    }
}

但是，很少有人這麼干，因為這是同步操作，一條消息發送之後會使發送端阻塞，以等待RabbitMQ-Server的回應，之後才能繼續發送下一條消息，生產者生產消息的吞吐量和性能都會大大降低。

1.2 發送方確認機制

發送消息時將信道設置為confirm模式，消息進入該信道後，都會被指派給一個唯一ID，一旦消息被投遞到所匹配的隊列後，RabbitMQ就會發送給生產者一個確認。

開啟消息確認機制

spring:
  rabbitmq:
    # 消息在未被隊列收到的情況下返回
    publisher-returns: true
    # 開啟消息確認機制
    publisher-confirm-type: correlated

消息未接收時調用ReturnCallback

rabbitTemplate.setMandatory(true);

生產者投遞消息

@Service
public class ConfirmProvider implements RabbitTemplate.ConfirmCallback,RabbitTemplate.ReturnCallback {

    @Autowired
    RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @PostConstruct
    public void init() {
        rabbitTemplate.setReturnCallback(this);
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
    }

    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        if(ack){
            System.out.println("確認了這條消息："+correlationData);
        }else{
            System.out.println("確認失敗了："+correlationData+"；出現異常："+cause);
        }
    }

    @Override
    public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
        System.out.println("這條消息發送失敗了"+message+",請處理");
    }

    public void publisMessage(String message){
        rabbitTemplate.setMandatory(true);
        rabbitTemplate.convertAndSend("javatrip",message);
    }
}

如果消息確認失敗後，我們可以進行消息補償，也就是消息的重試機制。當未收到確認信息時進行消息的重新投遞。設置如下配置即可完成。

spring:
  rabbitmq:
    # 支持消息發送失敗後重返隊列
    publisher-returns: true
    # 開啟消息確認機制
    publisher-confirm-type: correlated
    listener:
      simple:
        retry:
          # 開啟重試
          enabled: true
          # 最大重試次數
          max-attempts: 5
          # 重試時間間隔
          initial-interval: 3000

二消息發送到MQ後，MQ宕機導致內存中的消息丟失

消息在MQ中有可能發生丟失，這時候我們就需要將隊列和消息都進行持久化。

@Queue註解為我們提供了隊列相關的一些屬性，具體如下：

name: 隊列的名稱；
durable: 是否持久化；
exclusive: 是否獨享、排外的；
autoDelete: 是否自動刪除；
arguments：隊列的其他屬性參數，有如下可選項，可參看圖2的arguments：
- x-message-ttl：消息的過期時間，單位：毫秒；
- x-expires：隊列過期時間，隊列在多長時間未被訪問將被刪除，單位：毫秒；
- x-max-length：隊列最大長度，超過該最大值，則將從隊列頭部開始刪除消息；
- x-max-length-bytes：隊列消息內容佔用最大空間，受限於內存大小，超過該閾值則從隊列頭部開始刪除消息；
- x-overflow：設置隊列溢出行為。這決定了當達到隊列的最大長度時消息會發生什麼。有效值是drop-head、reject-publish或reject-publish-dlx。仲裁隊列類型僅支持drop-head；
- x-dead-letter-exchange：死信交換器名稱，過期或被刪除（因隊列長度超長或因空間超出閾值）的消息可指定發送到該交換器中；
- x-dead-letter-routing-key：死信消息路由鍵，在消息發送到死信交換器時會使用該路由鍵，如果不設置，則使用消息的原來的路由鍵值
- x-single-active-consumer：表示隊列是否是單一活動消費者，true時，註冊的消費組內只有一個消費者消費消息，其他被忽略，false時消息循環分發給所有消費者(默認false)
- x-max-priority：隊列要支持的最大優先級數;如果未設置，隊列將不支持消息優先級；
- x-queue-mode（Lazy mode）：將隊列設置為延遲模式，在磁盤上保留儘可能多的消息，以減少RAM的使用;如果未設置，隊列將保留內存緩存以儘可能快地傳遞消息；
- x-queue-master-locator：在集群模式下設置鏡像隊列的主節點信息。

持久化隊列

創建隊列的時候將持久化屬性durable設置為true，同時要將autoDelete設置為false

@Queue(value = "javatrip",durable = "false",autoDelete = "false")

持久化消息

發送消息的時候將消息的deliveryMode設置為2，在Spring Boot中消息默認就是持久化的。

三消費者消費消息的時候，未消費完畢就出現了異常

消費者剛消費了消息，還沒有處理業務，結果發生異常。這時候就需要關閉自動確認，改為手動確認消息。

修改yml為手動簽收模式

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        # 手動簽收模式
        acknowledge-mode: manual
        # 每次簽收一條消息
        prefetch: 1

消費者手動簽收

@Component
@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(value = "javatrip", durable = "true"))
public class Consumer {

    @RabbitHandler
    public void receive(String message, @Headers Map<String,Object> headers, Channel channel) throws Exception{

        System.out.println(message);
        // 唯一的消息ID
        Long deliverTag = (Long) headers.get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG);
        // 確認該條消息
        if(...){
        	channel.basicAck(deliverTag,false);
        }else{
            // 消費失敗，消息重返隊列
            channel.basicNack(deliverTag,false,true);
        }
      
    }
}

四總結

消息丟失的原因？

生產者、MQ、消費者都有可能造成消息丟失

如何保證消息的可靠性？

發送方採取發送者確認模式
MQ進行隊列及消息的持久化
消費者消費成功後手動確認消息

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