2023-08-20 10:07

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java消息队列基础和RabbitMQ相关概念

接上文java消息队列基础和RabbitMQ相关概念

紧跟基础和相关概念后更新的高级特性，后续会更新面试专题~~

RabbitMQ高级特性

1. 消息的可靠投递

在使用RabbitMQ的时候，作为消息发送方希望杜绝任何消息丢失或者投递失败场景。RabbitMQ为我们提供了两种方式用来控制消息的投递可靠性模式。

confirm确认模式
return退回模式

rabbitmq 整个消息投递的路径为:

producer--->rabbitmq broker--->exchange--->queue--->consumer

消息从producer 到 exchange 则会返回一个confirmCallback 。

 /**
     * 确认模式：
     * 步骤：
     * 1. 确认模式开启：ConnectionFactory中开启publisher-confirms="true"
     * 2. 在rabbitTemplate定义ConfirmCallBack回调函数
     */
    @Test
    public void testConfirm() {
        //2. 定义回调
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(new RabbitTemplate.ConfirmCallback() {
            /**
             *
             * @param correlationData 相关配置信息
             * @param ack   exchange交换机 是否成功收到了消息。true 成功，false代表失败
             * @param cause 失败原因
             */
            @Override
            public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
                System.out.println("confirm方法被执行了....");

                if (ack) {
                    //接收成功
                    System.out.println("接收成功消息" + cause);
                } else {
                    //接收失败
                    System.out.println("接收失败消息" + cause);
                    //做一些处理，让消息再次发送。
                }
            }
        });
        //3. 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_confirm111", "confirm", "message confirm....");
    }

设置ConnectionFactory的publisher-confirms="true"开启确认模式。

使用rabbitTemplate.setConfirmCallback设置回调函数。当消息发送到exchange后回调confirm方法。在方法中判断ack，如果为true，则发送成功，如果为false，则发送失败，需要处理。

消息从exchange-->queue投递失败则会返回一个returnCallback 。我们将利用这两个callback控制消息的可靠性投递

/**
     * 回退模式： 当消息发送给Exchange后，Exchange路由到Queue失败是 才会执行 ReturnCallBack
     * 步骤：
     * 1. 开启回退模式:publisher-returns="true"
     * 2. 设置ReturnCallBack
     * 3. 设置Exchange处理消息的模式：
     * 1. 如果消息没有路由到Queue，则丢弃消息（默认）
     * 2. 如果消息没有路由到Queue，返回给消息发送方ReturnCallBack
     */

    @Test
    public void testReturn() {

        //设置交换机处理失败消息的模式
        rabbitTemplate.setMandatory(true);

        //2.设置ReturnCallBack
        rabbitTemplate.setReturnCallback(new RabbitTemplate.ReturnCallback() {
            /**
             *
             * @param message   消息对象
             * @param replyCode 错误码
             * @param replyText 错误信息
             * @param exchange  交换机
             * @param routingKey 路由键
             */
            @Override
            public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
                System.out.println("return 执行了....");

                System.out.println(message);
                System.out.println(replyCode);
                System.out.println(replyText);
                System.out.println(exchange);
                System.out.println(routingKey);

                //处理
            }
        });

        //3. 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_confirm", "confirm", "message confirm....");
    }


    @Test
    public void testSend() {


        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 发送消息
            rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_confirm", "confirm", "message confirm....");
        }
    }

设置ConnectionFactory的publisher-returns="true"开启退回模式。

使用rabbitTemplate.setReturnCallback设置退回函数，当消息从exchange路由到queue失败后，如果设置了rabbitTemplate.setMandatory(true)参数，则会将消息退回给producer。并执行回调函数returnedMessage。

在RabbitMQ中也提供了事务机制，但是性能较差，此处不做讲解。使用channel下列方法，完成事务控制:

txSelect(),用于将当前channel设置成transaction模式
txCommit()，用于提交事务
txRollback(),用于回滚事务

2. Consumer Ack

ack指Acknowledge，确认。表示消费端收到消息后的确认方式。

有三种确认方式:

自动确认: acknowledge="none"
手动确认: acknowledge="manual"
根据异常情况确认: acknowledge="auto"，(这种方式使用麻烦，不作讲解)

其中自动确认是指，当消息一旦被Consumer接收到，则自动确认收到，并将相应message 从RabbitMQ的消息缓存中移除。但是在实际业务处理中，很可能消息接收到，业务处理出现异常，那么该消息就会丢失。如果设置了手动确认方式，则需要在业务处理成功后，调用channel.basicAck()，手动签收，如果出现异常，则调用channel.basicNack()方法，让其自动重新发送消息。

/**
 * Consumer ACK机制：
 *  1. 设置手动签收。acknowledge="manual"
 *  2. 让监听器类实现ChannelAwareMessageListener接口
 *  3. 如果消息成功处理，则调用channel的 basicAck()签收
 *  4. 如果消息处理失败，则调用channel的basicNack()拒绝签收，broker重新发送给consumer
 */
@Component
public class AckListener implements ChannelAwareMessageListener {

    @Override
    public void onMessage(Message message, Channel channel) throws Exception {
        long deliveryTag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag();

        try {
            //1.接收转换消息
            System.out.println(new String(message.getBody()));

            //2. 处理业务逻辑
            System.out.println("处理业务逻辑...");
            int i = 3/0;//出现错误
            //3. 手动签收
            channel.basicAck(deliveryTag,true);
        } catch (Exception e) {
            //e.printStackTrace();
            //4.拒绝签收
            /*
            第三个参数：requeue：重回队列。如果设置为true，则消息重新回到queue，broker会重新发送该消息给消费端
             */
            channel.basicNack(deliveryTag,true,true);
            //channel.basicReject(deliveryTag,true);
        }
    }
}

在rabbitlistener-container标签中设置acknowledge属性，设置ack方式none:自动确认，manual:手动确认
如果在消费端没有出现异常，则调用channel.basicAck(deliveryTag,false);方法确认签收消息
如果出现异常，则在catch中调用basicNack或 basicReject，拒绝消息，让MQ重新发送消息。

3. Consumer 限流机制

/**
 * Consumer 限流机制
 *  1. 确保ack机制为手动确认。
 *  2. listener-container配置属性
 *      perfetch = 1,表示消费端每次从mq拉取一条消息来消费，直到手动确认消费完毕后，才会继续拉去下一条消息。
 */
@Component
public class QosListener implements ChannelAwareMessageListener {

    @Override
    public void onMessage(Message message, Channel channel) throws Exception {

        Thread.sleep(1000);
        //1.获取消息
        System.out.println(new String(message.getBody()));

        //2. 处理业务逻辑

        //3. 签收
        channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),true);

    }
}

在rabbit:listener-container中配置prefetch属性设置消费端一次拉去多少消息
消费端的确认模式一定为手动确认。acknowledge="manual" 因为要确认消息后才会接着处理下一批数据不然限流就不生效了

4. TTL

TTL全称Time To Live(存活时间/过期时间)。
当消息到达存活时间后，还没有被消费，会被自动清除。
RabbitMQ可以对消息设置过期时间，也可以对整个队列(Queue）设置过期时间。

生产者

    /**
     * TTL:过期时间
     *  1. 队列统一过期(统一过期无效单独配置)
     *
     *  2. 消息单独过期
     *
     *
     * 如果设置了消息的过期时间，也设置了队列的过期时间，它以时间短的为准。
     * 队列过期后，会将队列所有消息全部移除。
     * 消息过期后，只有消息在队列顶端，才会判断其是否过期(移除掉)
     *
     */
    @Test
    public void testTtl() {
      /*  for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 发送消息
            rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_ttl", "ttl.hehe", "message ttl....");
        }*/

      // 消息后处理对象，设置一些消息的参数信息
        MessagePostProcessor messagePostProcessor = new MessagePostProcessor() {

            @Override
            public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
                //1.设置message的信息
                message.getMessageProperties().setExpiration("5000");//消息的过期时间
                //2.返回该消息
                return message;
            }
        };

        //消息单独过期
        //rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_ttl", "ttl.hehe", "message ttl....",messagePostProcessor);


        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if(i == 5){
                //消息单独过期
                rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_ttl", "ttl.hehe", "message ttl....",messagePostProcessor);
            }else{
                //不过期的消息
                rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_ttl", "ttl.hehe", "message ttl....");

            }
        }
    }

设置队列过期时间使用参数: x-message-ttl，单位: ms(毫秒)，会对整个队列消息统一过期。
设置消息过期时间使用参数: expiration。单位: ms(毫秒)，当该消息在队列头部时（消费时)，会单独判断这—消息是否过期。
如果两者都进行了设置，以时间短的为准。

5. 死信队列

死信队列，英文缩写:DLX 。Dead Letter Exchange(死信交换机)，当消息成为Dead message后，可以被重新发送到另一个交换机，这个交换机就是DLX。

队列绑定死信交换机:

给队列设置参数: x-dead-letter-exchange和x-dead-letter-routing-key

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2yitbrBY-1690956822430)(C:\Users\12254\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230722162647373.png)]$

生产者

 <!--
        死信队列：
            1. 声明正常的队列(test_queue_dlx)和交换机(test_exchange_dlx)
            2. 声明死信队列(queue_dlx)和死信交换机(exchange_dlx)
            3. 正常队列绑定死信交换机
                设置两个参数：
                    * x-dead-letter-exchange：死信交换机名称
                    * x-dead-letter-routing-key：发送给死信交换机的routingkey
    -->

    <!--
        1. 声明正常的队列(test_queue_dlx)和交换机(test_exchange_dlx)
    -->

    <rabbit:queue name="test_queue_dlx" id="test_queue_dlx">
        <!--3. 正常队列绑定死信交换机-->
        <rabbit:queue-arguments>
            <!--3.1 x-dead-letter-exchange：死信交换机名称-->
            <entry key="x-dead-letter-exchange" value="exchange_dlx" />

            <!--3.2 x-dead-letter-routing-key：发送给死信交换机的routingkey-->
            <entry key="x-dead-letter-routing-key" value="dlx.hehe" />

            <!--4.1 设置队列的过期时间 ttl-->
            <entry key="x-message-ttl" value="10000" value-type="java.lang.Integer" />
            <!--4.2 设置队列的长度限制 max-length -->
            <entry key="x-max-length" value="10" value-type="java.lang.Integer" />
        </rabbit:queue-arguments>
    </rabbit:queue>
    <rabbit:topic-exchange name="test_exchange_dlx">
        <rabbit:bindings>
            <rabbit:binding pattern="test.dlx.#" queue="test_queue_dlx"></rabbit:binding>
        </rabbit:bindings>
    </rabbit:topic-exchange>


    <!--
       2. 声明死信队列(queue_dlx)和死信交换机(exchange_dlx)
   -->

    <rabbit:queue name="queue_dlx" id="queue_dlx"></rabbit:queue>
    <rabbit:topic-exchange name="exchange_dlx">
        <rabbit:bindings>
            <rabbit:binding pattern="dlx.#" queue="queue_dlx"></rabbit:binding>
        </rabbit:bindings>
    </rabbit:topic-exchange>

 /**
     * 发送测试死信消息：
     *  1. 过期时间
     *  2. 长度限制
     *  3. 消息拒收
     */
    @Test
    public void testDlx(){
        //1. 测试过期时间，死信消息
        //rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_dlx","test.dlx.haha","我是一条消息，我会死吗？");

        //2. 测试长度限制后，消息死信
       /* for (int i = 0; i < 20; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_dlx","test.dlx.haha","我是一条消息，我会死吗？");
        }*/

        //3. 测试消息拒收
        rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange_dlx","test.dlx.haha","我是一条消息，我会死吗？");

    }

死信交换机和死信队列和普通的没有区别
当消息成为死信后，如果该队列绑定了死信交换机，则消息会被死信交换机重新路由到死信队列
消息成为死信的三种情况:
1. 队列消息长度到达限制;（例如：队列最大长度为10，进入11条消息，第11条消息成为死信）
2. 消费者拒接消费消息，basicNack/basicReject,并且不把消息重新放入原目标队列,requeue=false;
3. 原队列存在消息过期设置，消息到达超时时间未被消费;

6. 延迟队列

延迟队列，即消息进入队列后不会立即被消费，只有到达指定时间后，才会被消费。

需求:

下单后，30分钟未支付，取消订单，回滚库存。
新用户注册成功7天后，发送短信问候。

在这里插入图片描述

很可惜，在RabbitMQ中并未提供延迟队列功能。

但是可以使用:TTL+死信队列组合实现延迟队列的效果。

在这里插入图片描述

生产者

 <!--
        延迟队列：
            1. 定义正常交换机（order_exchange）和队列(order_queue)
            2. 定义死信交换机（order_exchange_dlx）和队列(order_queue_dlx)
            3. 绑定，设置正常队列过期时间为30分钟
    -->
    <!-- 1. 定义正常交换机（order_exchange）和队列(order_queue)-->
    <rabbit:queue id="order_queue" name="order_queue">
        <!-- 3. 绑定，设置正常队列过期时间为30分钟-->
        <rabbit:queue-arguments>
            <entry key="x-dead-letter-exchange" value="order_exchange_dlx" />
            <entry key="x-dead-letter-routing-key" value="dlx.order.cancel" />
            <entry key="x-message-ttl" value="10000" value-type="java.lang.Integer" />

        </rabbit:queue-arguments>

    </rabbit:queue>
    <rabbit:topic-exchange name="order_exchange">
        <rabbit:bindings>
            <rabbit:binding pattern="order.#" queue="order_queue"></rabbit:binding>
        </rabbit:bindings>
    </rabbit:topic-exchange>

    <!--  2. 定义死信交换机（order_exchange_dlx）和队列(order_queue_dlx)-->
    <rabbit:queue id="order_queue_dlx" name="order_queue_dlx"></rabbit:queue>
    <rabbit:topic-exchange name="order_exchange_dlx">
        <rabbit:bindings>
            <rabbit:binding pattern="dlx.order.#" queue="order_queue_dlx"></rabbit:binding>
        </rabbit:bindings>
    </rabbit:topic-exchange>

    @Test
    public  void testDelay() throws InterruptedException {
        //1.发送订单消息。 将来是在订单系统中，下单成功后，发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("order_exchange","order.msg","订单信息：id= 1,time=2019年8月17日16:41:47");

        /*//2.打印倒计时10秒
        for (int i = 10; i > 0 ; i--) {
            System.out.println(i+"...");
            Thread.sleep(1000);
        }*/

    }

7. 消息追踪

在使用任何消息中间件的过程中，难免会出现某条消息异常丢失的情况。对于RabbitMQ而言，可能是因为生产者或消费者与RabbitMQ断开了连接，而它们与RabbitMQ又采用了不同的确认机制;也有可能是因为交换器与队列之间不同的转发策略;甚至是交换器并没有与任何队列进行绑定，生产者又不感知或者没有采取相应的措施;另外RabbitMQ本身的集群策略也可能导致消息的丢失。这个时候就需要有一个较好的机制跟踪记录消息的投递过程，以此协助开发和运维人员进行问题的定位。

在RabbitMQ中可以使用Firehose和rabbitmq_tracing插件功能来实现消息追踪。