RabbitMQ——如何保证消息发送的可靠性

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一、RabbitMQ消息发送机制

消息由生产者生产,首先并发送到交换机(Exchange),然后由交换机根据指定的路由规则将消息路由到不同的队列(Queue)中。最后由不同的消费者去消费处理。

RabbitMQ

根据RabbitMQ的机制分析,想要确保消息发送的可靠性,需要保证两个方面:

  • 确认消息到达交换机,publish
  • 确认消息到达队列,routes

这两步如果全成功了,说明消息已经成功发送;任何一步出现问题,消息就没发送成功。

二、方案1: 开启事务机制

在SpringBoot项目中可以通过开启RabbitMQ事务机制的方式解决,具体操作如下。

  1. 提供一个事物管理器

    @Bean
    RabbitTransactionManager transactionManager(ConnectionFactory connectionFactory) {
        return new RabbitTransactionManager(connectionFactory);
    }
    
  2. 生产者上添加事务注解并设置通信信道为事务模式

    @Service
    public class MsgService {
        @Autowired
        RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
        // 添加事务注解
        @Transactional
        public void send() {
            // 开启事务模式
            rabbitTemplate.setChannelTransacted(true);
            rabbitTemplate.convertAndSend("ecchange", "queue", "Hello World!");
            throw new RuntimeException();
        }
    }
    

开启事务模式以后,RabbitMQ生产者发送消息要经过如下4步:

  1. 客户端请求,将信道设置为事务模式;
  2. 服务端响应,设置完成;
  3. 客户端发送消息;
  4. 客户端提交事务;
  5. 服务端响应,确认事务提交。

正常情况我们发送消息只需要第三步,可以看出上面的步骤比较复杂,所以事务模式效率不是很高。

三、方案2: 发送方确认

添加配置,启用发送方确认。注意,发送方确认和事务不能同时存在,会报错。

spring:
  rabbitmq:
    # 消息到达交换器确认回调
    publisher-confirm-type: correlated
    # 消息到达队列回调
    publisher-returns: true

publisher-confirm-type枚举如下:

public enum ConfirmType {

  /**
    * Use {@code RabbitTemplate#waitForConfirms()} (or {@code waitForConfirmsOrDie()}
    * within scoped operations.
    */
    SIMPLE,

    /**
  * Use with {@code CorrelationData} to correlate confirmations with sent
  * messsages.
  */
    CORRELATED,

  /**
    * Publisher confirms are disabled (default).
    */
    NONE

}

配置监听,实现回调

@Slf4j
@Configuration
public class RabbitConfig implements RabbitTemplate.ConfirmCallback, RabbitTemplate.ReturnCallback {
    public static final String EXCHANGE_NAME = "exchange_name";
    public static final String QUEUE_NAME = "queue.name";
    @Autowired
    RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Bean
    Queue queue() {
        return new Queue(QUEUE_NAME);
    }

    @Bean
    DirectExchange directExchange() {
        return new DirectExchange(EXCHANGE_NAME);
    }

    @Bean
    Binding binding() {
        return BindingBuilder.bind(queue()).to(directExchange()).with(QUEUE_NAME);
    }

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

    /**
     * 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.
     */
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        if (ack) {
            log.info("{}:消息成功到达交换器", correlationData.getId());
        } else {
            log.error("{}:消息发送失败", correlationData.getId());
        }
    }


    /**
     * Returned message callback.
     *
     * @param message    the returned message.
     * @param replyCode  the reply code.
     * @param replyText  the reply text.
     * @param exchange   the exchange.
     * @param routingKey the routing key.
     */
    @Override
    public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
        log.error("{}:消息未成功路由到队列", message.getMessageProperties().getMessageId());

    }
}

三、方案3: 失败重试

失败重试分两种情况,没链接上mq的链接重试和链接上了发送失败的发送重试。

1. 链接重试

利用Spring Boot自带的重试机制,直接通过配置开启即可:

spring:
  rabbitmq:
    template:
      retry:
        enabled: true #开启重试机制
        initial-interval: 1000ms #重试起始时间间隔
        max-attempts: 10 #最大重试次数
        max-interval: 10000ms #最大重试时间间隔
        multiplier: 2 #时间间隔系数

配置完以后,当MQ链接断开后,Spring会进行retry连接。retry时间间隔为起始时间间隔*系数

2. 发送重试

发送重试主要针对的是消息没有到达交换器。总体思路就是:利用消息确认机制,当消息没有到达交换器时,就会走失败回调,在回调方法中进行相应的业务补偿处理即可。

利用数据库存储发送的消息记录,创建数据表,大致字段内容如下:

字段名 字段类型 字段是否为空 默认值 备注
id bigint(20) unsigned N 主键,消息id
content text N 消息内容
state tinyint(1) N 状态:0-发送中,1-成功,2-失败
route_key varchar(255) N 路由key
exchange varcher(255) N 交换机
count tinyint N 重试次数
try_time datetime N 重试时间
create_time datetime N CURRENT_TIMESTAMP 创建时间
update_time datetime N CURRENT_TIMESTAMP 更新时间
del_flag tinyint(1) N 逻辑删除

操作步骤如下:

  1. 消息发送前,向表中插入消息发送记录,状态为0,try_time根据实际情况设置即可。
  2. 在confirm回调方法中,收到发送成功的回调,则将该消息的状态修改为1。
  3. 通过定时job扫描发送记录,筛选出状态为0,并且过了重试时间的消息,重新发送。重试次数根据实际情况判断。

注意,在发送的时候会出现重复发送的情况,所以在消费的时候需要做好幂等。

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