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1 死信交换机

1.1.什么是死信交换机

什么是死信?

当一个队列中的消息满足下列情况之一时,可以成为死信(dead letter):

  • 消费者使用basic.reject或 basic.nack声明消费失败,并且消息的requeue参数设置为false
  • 消息是一个过期消息,超时无人消费
  • 要投递的队列消息满了,无法投递

如果这个包含死信的队列配置了dead-letter-exchange属性,指定了一个交换机,那么队列中的死信就会投递到这个交换机中,而这个交换机称为死信交换机(Dead Letter Exchange,检查DLX)。

如图,一个消息被消费者拒绝了,变成了死信:
在这里插入图片描述
因为simple.queue绑定了死信交换机 dl.direct,因此死信会投递给这个交换机:
在这里插入图片描述
如果这个死信交换机也绑定了一个队列,则消息最终会进入这个存放死信的队列:
在这里插入图片描述

另外,队列将死信投递给死信交换机时,必须知道两个信息:

  • 死信交换机名称
  • 死信交换机与死信队列绑定的RoutingKey

这样才能确保投递的消息能到达死信交换机,并且正确的路由到死信队列。
在这里插入图片描述

1.2 利用死信交换机接收死信

在失败重试策略中,默认的RejectAndDontRequeueRecoverer会在本地重试次数耗尽后,发送reject给RabbitMQ,消息变成死信,被丢弃。

我们可以给simple.queue添加一个死信交换机,给死信交换机绑定一个队列。这样消息变成死信后也不会丢弃,而是最终投递到死信交换机,路由到与死信交换机绑定的队列。

我们在consumer服务中,定义一组死信交换机、死信队列:

// 声明普通的 simple.queue队列,并且为其指定死信交换机:dl.direct
@Bean
public Queue simpleQueue2(){
    return QueueBuilder.durable("simple.queue") // 指定队列名称,并持久化
        .deadLetterExchange("dl.direct") // 指定死信交换机
        .build();
}
// 声明死信交换机 dl.direct
@Bean
public DirectExchange dlExchange(){
    return new DirectExchange("dl.direct", true, false);
}
// 声明存储死信的队列 dl.queue
@Bean
public Queue dlQueue(){
    return new Queue("dl.queue", true);
}
// 将死信队列 与 死信交换机绑定
@Bean
public Binding dlBinding(){
    return BindingBuilder.bind(dlQueue()).to(dlExchange()).with("simple");
}

1.3 总结

什么样的消息会成为死信?

  • 消息被消费者reject或者返回nack
  • 消息超时未消费
  • 队列满了

死信交换机的使用场景是什么?

  • 如果队列绑定了死信交换机,死信会投递到死信交换机;
  • 可以利用死信交换机收集所有消费者处理失败的消息(死信),交由人工处理,进一步提高消息队列的可靠性。

2 TTL

一个队列中的消息如果超时未消费,则会变为死信,超时分为两种情况:

  • 消息所在的队列设置了超时时间
  • 消息本身设置了超时时间

在这里插入图片描述

2.1 接收超时死信的死信交换机

在consumer服务的SpringRabbitListener中,定义一个新的消费者,并且声明 死信交换机、死信队列:

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "dl.ttl.queue", durable = "true"),
    exchange = @Exchange(name = "dl.ttl.direct"),
    key = "ttl"
))
public void listenDlQueue(String msg){
    log.info("接收到 dl.ttl.queue的延迟消息:{}", msg);
}

2.2 声明一个队列,并且指定TTL

要给队列设置超时时间,需要在声明队列时配置x-message-ttl属性:

@Bean
public Queue ttlQueue(){
    return QueueBuilder.durable("ttl.queue") // 指定队列名称,并持久化
        .ttl(10000) // 设置队列的超时时间,10秒
        .deadLetterExchange("dl.ttl.direct") // 指定死信交换机
        .build();
}

注意,这个队列设定了死信交换机为dl.ttl.direct

声明交换机,将ttl与交换机绑定:

@Bean
public DirectExchange ttlExchange(){
    return new DirectExchange("ttl.direct");
}
@Bean
public Binding ttlBinding(){
    return BindingBuilder.bind(ttlQueue()).to(ttlExchange()).with("ttl");
}

发送消息,但是不要指定TTL:

@Test
public void testTTLQueue() {
    // 创建消息
    String message = "hello, ttl queue";
    // 消息ID,需要封装到CorrelationData中
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);
    // 记录日志
    log.debug("发送消息成功");
}

发送消息的日志:

[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-VilczII5-1669978976776)(assets/image-20210718191657478.png)]

查看下接收消息的日志:

[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-Rk4jWyng-1669978976777)(assets/image-20210718191738706.png)]

因为队列的TTL值是10000ms,也就是10秒。可以看到消息发送与接收之间的时差刚好是10秒。

2.3 发送消息时,设定TTL

在发送消息时,也可以指定TTL:

@Test
public void testTTLMsg() {
    // 创建消息
    Message message = MessageBuilder
        .withBody("hello, ttl message".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
        .setExpiration("5000")
        .build();
    // 消息ID,需要封装到CorrelationData中
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);
    log.debug("发送消息成功");
}

查看发送消息日志:

[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-xRKftnIo-1669978976778)(assets/image-20210718191939140.png)]

接收消息日志:

[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-346X1ExA-1669978976779)(assets/image-20210718192004662.png)]

这次,发送与接收的延迟只有5秒。说明当队列、消息都设置了TTL时,任意一个到期就会成为死信。

2.4.总结

消息超时的两种方式是?

  • 队列设置ttl属性,进入队列后超过ttl时间的消息变为死信
  • 消息设置ttl属性,队列接收到消息超过ttl时间后变为死信

如何实现发送一个消息20秒后消费者才收到消息?

  • 给消息的目标队列指定死信交换机
  • 将消费者监听的队列绑定到死信交换机
  • 发送消息时给消息设置超时时间为20秒

3 延迟队列

利用TTL结合死信交换机,我们实现了消息发出后,消费者延迟收到消息的效果。这种消息模式就称为延迟队列(Delay Queue)模式。

延迟队列的使用场景包括:

  • 延迟发送短信
  • 用户下单,如果用户在15 分钟内未支付,则自动取消
  • 预约工作会议,20分钟后自动通知所有参会人员

因为延迟队列的需求非常多,所以RabbitMQ的官方也推出了一个插件,原生支持延迟队列效果。

这个插件就是DelayExchange插件。参考RabbitMQ的插件列表页面:https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html

在这里插入图片描述

使用方式可以参考官网地址:https://blog.rabbitmq.com/posts/2015/04/scheduling-messages-with-rabbitmq

3.1 DelayExchange原理

DelayExchange需要将一个交换机声明为delayed类型。当我们发送消息到delayExchange时,流程如下:

  • 接收消息
  • 判断消息是否具备x-delay属性
  • 如果有x-delay属性,说明是延迟消息,持久化到硬盘,读取x-delay值,作为延迟时间
  • 返回routing not found结果给消息发送者
  • x-delay时间到期后,重新投递消息到指定队列

3.2 使用DelayExchange

插件的使用也非常简单:声明一个交换机,交换机的类型可以是任意类型,只需要设定delayed属性为true即可,然后声明队列与其绑定即可。

1)声明DelayExchange交换机

  • 基于注解方式(推荐):

在这里插入图片描述

  • 基于@Bean的方式:

在这里插入图片描述

2)发送消息

发送消息时,一定要携带x-delay属性,指定延迟的时间:

在这里插入图片描述

3.3 总结

延迟队列插件的使用步骤包括哪些?

  • 声明一个交换机,添加delayed属性为true

  • 发送消息时,添加x-delay头,值为超时时间