RabbitMQ消息可靠性（一）-- 生产者消息确认

前言

在项目中，引入了RabbitMQ这一中间件，必然也需要在业务中增加对数据安全性的一层考虑，来保证RabbitMQ消息的可靠性，否则一个个消息丢失可能导致整个业务的数据出现不一致等问题，对系统带来巨大的影响，消息的可靠性可以主要在三个方面去考虑：生产者消息确认，消费者消息确认，消息持久化，这篇文件说明生产者消息确认的。

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一、消息确认流程图

由图可知，消息确认是分为生产者确认和消费者确认的，生产者和MQ之间的消息确认机制为生产者消息确认，MQ和消费者之间的消息确认机制为消费者消息确认

消息丢失的情景有三种情况：

1. 发送消息过程中出现网络问题：生产者以为发送成功，但MQ没有收到；（需要生产者消息确认）
2. 接收到消息后由于MQ服务器宕机或重启等原因（消息默认存在内存中）导致消息丢失；（需要消息持久化）
3. 消费者接收到消息后处理消息出错，没有完成消息的处理，但是自动返回ack（这时候需要开启手动确认模式，消费者消息确认）

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二、生产者消息确认

RabbitMQ提供了publisher confirm机制来避免消息投递到MQ过程中丢失。这种机制下每个message都必须要有一个独一无二的ID，来区分开不同的消息，避免ack（消息确认参数）冲突。每当消息发送到MQ成功后，MQ都会返回一个结果给生产者，以保证生产者消息确认。在生产者消息确认时，又有两种返回结果方式（通常两个都要实现）来确保消息投递可靠性，分别为publisher-confirm和publisher-return，以下作出说明。

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。

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三、代码实现

1、配置文件

spring:
  rabbitmq:
    host: localhost
    port: 5672
    username: guest
    password: guest
    #确认消息已发送到交换机(Exchange)
    publisher-confirm-type: correlated
    #确认消息已发送到队列(Queue)
    publisher-returns: true

publish-confirm-type有三个值，

1. none：禁用发布确认模式，是默认值
2. simple：同步等待confirm结果，直到超时
3. correlated：异步回调，定义ConfirmCallback，MQ返回结果时会回调这个ConfirmCallback

publisher-returns：开启消息失败回调，回调函数ReturnCallback

2、配置ConfirmCallback函数和ReturnCallback函数

/**
 * 生产者消息回调配置类
 */
@Configuration
@Slf4j
public class ProviderCallBackConfig {

    @Resource
    private CachingConnectionFactory cachingConnectionFactory;

    @Bean
    public RabbitTemplate rabbitTemplate() {
        RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(cachingConnectionFactory);
        // 当mandatory设置为true时，若exchange根据自身类型和消息routingKey无法找到一个合适的queue存储消息，
        // 那么broker会调用basic.return方法将消息返还给生产者。当mandatory设置为false时，出现上述情况broker会直接将消息丢弃。
        rabbitTemplate.setMandatory(true);

        /**
         * TODO RabbitMQ发送者消息确认回调，解决消息可靠性问题
         * 消息确认回调，确认消息是否到达broker
         * data：消息唯一标识
         * ack：确认结果
         * cause：失败原因
         */
        rabbitTemplate.setConfirmCallback((data, ack, cause) -> {
            log.info("消息唯一标识: {}", data);
            log.info("确认状态: {}", ack);
            log.info("造成原因: {}", cause);
            if (ack) {
                //消息发送成功后，更新数据库消息状态等逻辑
                log.info("消息发送成功");
            } else {
                //信息发送失败，打印日志后，可以根据业务选择是否重发消息
                log.error("消息发送失败");
            }
        });

        /**
         * TODO RabbitMQ发送者消息失败回调，解决消息可靠性问题
         * 消息失败回调，比如router不到queue时回调
         */
        rabbitTemplate.setReturnsCallback((res) -> {
            //若发送失败，打印错误信息，然后可以根据业务选择重发消息
            log.error("消息发送queue时失败");
            log.error("ReturnCallback:     "+"消息："+res.getMessage());
            log.error("ReturnCallback:     "+"回应码："+res.getReplyCode());
            log.error("ReturnCallback:     "+"回应信息："+res.getReplyText());
            log.error("ReturnCallback:     "+"交换机："+res.getExchange());
            log.error("ReturnCallback:     "+"路由键："+res.getRoutingKey());
        });
        return rabbitTemplate;
    }

}

到这里，生产者推送消息的消息确认调用回调函数已经完毕。
可以看到上面写了两个回调函数，一个叫 ConfirmCallback ，一个叫 RetrunCallback；
那么以上这两种回调函数都是在什么情况会触发呢？

先从总体的情况分析，推送消息存在3种情况：

①消息推送到server，但是在server里找不到交换机
②消息推送到server，找到交换机了，但是没找到队列
③消息推送成功

①消息推送到server，但是在server里找不到交换机
写个测试接口，把消息推送到名为‘non-existent-exchange’的交换机上（这个交换机是没有创建没有配置的）：

@GetMapping("/testProviderMessageBack")
    @ApiOperation(value = "测试生产者消息回调")
    @ApiOperationSupport(order = 5)
    public String testProviderMessageBack() {
        CorrelationData data = new CorrelationData();
        data.setId("111");
        rabbitTemplate.convertAndSend("non-existent-exchange", "TestDirectRouting", "测试生产者消息回调",data);
        return "ok";
    }

调用接口，查看项目的控制台输出情况（原因里面有说，没有找到交换机'non-existent-exchange'）：

结论： ①这种情况触发的是 ConfirmCallback 回调函数

消息唯一标识: CorrelationData [id=111]
确认状态: false
造成原因: channel error; protocol method: #method(reply-code=404, reply-text=NOT_FOUND - no exchange 'non-existent-exchange' in vhost '/', class-id=60, method-id=40)
消息发送失败

②消息推送到server，找到交换机了，但是没找到队列  
这种情况就是需要新增一个交换机，但是不给这个交换机绑定队列，我来简单地在DirectRabitConfig里面新增一个直连交换机，名叫‘lonelyDirectExchange’，但没给它做任何绑定配置操作：

    @Bean
    DirectExchange lonelyDirectExchange() {
        return new DirectExchange("lonelyDirectExchange");
    }

然后写个测试接口，把消息推送到名为‘lonelyDirectExchange’的交换机上（这个交换机是没有任何队列配置的）：

@GetMapping("/testProviderMessageBack2")
    @ApiOperation(value = "测试生产者消息回调2")
    @ApiOperationSupport(order = 6)
    public String testProviderMessageBack2() {
        CorrelationData data = new CorrelationData();
        data.setId("222");
        rabbitTemplate.convertAndSend("lonelyDirectExchange", "TestLonelyDirectRouting", "测试生产者消息回调2",data);
        return "ok";
    }

消息唯一标识: CorrelationData [id=222]
确认状态: true
造成原因: null
消息发送成功 

消息发送queue时失败
ReturnCallback:     消息：(Body:'测试生产者消息回调2' MessageProperties [headers={spring_returned_message_correlation=222}, contentType=text/plain, contentEncoding=UTF-8, contentLength=0, receivedDeliveryMode=PERSISTENT, priority=0, deliveryTag=0])
ReturnCallback:     回应码：312
ReturnCallback:     回应信息：NO_ROUTE
ReturnCallback:     交换机：lonelyDirectExchange
ReturnCallback:     路由键：TestLonelyDirectRouting

这种情况下，两个函数都被调用了，消息是推送成功到服务器了的，所以ConfirmCallback对消息确认情况是true；
而在RetrunCallback回调函数的打印参数里面可以看到，消息是推送到了交换机成功了，但是在路由分发给队列的时候，找不到队列，所以报了错误 NO_ROUTE 。
结论：②这种情况触发的是 ConfirmCallback和RetrunCallback两个回调函数。

③消息推送成功
那么测试下，按照正常调用之前消息推送的接口就行，就调用下 /sendDirectMessage接口，可以看到控制台输出：

结论：这种情况触发的是 ConfirmCallback 回调函数。