2.1.1 RabbitMq简要使用

1.消息队列概述

　　分布式系统中用于解耦组件间通信的中间件技术。它通过异步处理的方式，使得生产者可以不受消费者的影响发送消息，而消费者则可以根据自己的节奏来处理这些消息。下面是RabbitMq得到内存结构图：

消息在消息队列中的数据通信流程：

消息队列的结构分为三个部分，分别是生产者（Producer）、服务器（Server）、消费者（Consumer）。其中生产者和消费者通过Channel与服务器建立连接进行数据通信。
服务器由交换机（Exchange）和队列（Queue）组成，生产者通过Channel与服务器建立连接，向服务器中的交换机发送消息，服务器中的交换机接收生产者发送的消息，并根据生产者消息中的路由健将消息路由到指定的队列中。
消费者通过Channel与服务器建立连接，根据队列名称找到服务器中队列再消费消息。

2. 消息队列优点和问题

　　消息队列在应用中使用较多，

1.优点：

异步：允许生产者继续处理下一个任务，而无需等待消费者的响应，从而提高了系统的响应速度（接收请求到响应请求所需的时间，单个请求好坏）和吞吐量（单位时间内处理的请求或任务数量，RPS，TPS，整体系统性能）。
服务解耦：生产者和消费者不需要直接通信，这使得系统更加灵活，易于扩展和维护。
流量削峰：在高负载期间，消息队列可以作为缓冲区存储消息，直到消费者能够处理它们，有助于平滑流量高峰。
可靠性保证：消息至少被消费一次或者恰好被消费一次，从而确保数据的一致性和完整性。

2.问题定义以及发生原因：

消息重复消费：

定义：消息队列中的某一条消息被消费者多次消费；消费者在处理消息后未能正确确认消息已处理。
原因：网络故障（网络不稳定，消息确认可能丢失）；消费者崩溃（消费者处理消息过程中崩溃，未能确认消息被处理）；幂等性缺失（消费者处理消息的逻辑不具备幂等性（即多次执行同一操作的效果等同于执行一次））。

数据一致性：

定义：消息队列中消息的处理结果与预期状态保持一致。
原因：消息重复消费；事务处理不当（处理消息的同时更新数据库或其他外部系统时，如果没有正确使用事务，可能会导致数据不一致）；错误处理不当（消息处理过程中出现错误而没有妥善处理，可能会导致数据不一致）。

消息丢失：

定义：消息队列中的消息未能被正确处理或未能被消费者接收。
原因：消息队列故障；消费者故障（消费者在处理消息前崩溃，未能正确接收消息）；配置不当（消息过期时间设置得太短，可能导致消息在被消费者接收之前就过期）。

消息顺序：

定义：消息队列中的消息按照一定的顺序被生产和消费。
原因：并发消费（多个消费者并发处理消息可能导致消息顺序被打）；分区消息（在分布式消息队列中，消息可能被分布在不同的分区中，导致顺序无法保证）。

消息堆积：

定义：消息队列中积压了大量的未处理消息。
原因：消费者处理能力不足（消费者处理消息的速度慢于消息产生的速度）；突发流量（在高峰时段，消息产生量剧增，超过了消费者的处理能力）；系统资源限制（如 CPU、内存等资源不足，影响消息处理速度）。

3.解决方案：

消息重复消费：
- 幂等性设计：确保消费者处理消息的逻辑具备幂等性，即无论消息被消费多少次，结果都是一致的。
- 消息确认机制：使用消息队列提供的消息确认机制，确保消息被正确处理后再确认。
- 消息去重：消费者端实现消息去重逻辑，例如使用消息 ID 或消息内容的哈希值作为标识来避免重复处理。
数据一致性：
- 事务消息：使用消息队列提供的事务消息功能，确保消息的发送和业务操作作为一个完整的事务。
- 幂等性设计：确保消息处理逻辑具备幂等性。
- 错误处理机制：实现错误处理逻辑（代码发生异常时，如何处理，即在try{}catch(){}中定义异常后代码如何处理），确保消息处理过程中发生的错误能够被妥善处理。
消息丢失：
- 持久化：确保消息队列将消息持久化到磁盘，防止服务重启时消息丢失。
- 死信队列：使用死信队列来捕获无法处理的消息，确保消息不会丢失。
- 消息确认：确保消费者在消息处理完成后正确确认消息。
- 消息过期：合理设置消息的过期时间，避免过早过期。
消息顺序：
- 有序消息队列：使用支持有序消息处理的消息队列。
- 单分区消费：确保消息在一个分区中被生产和消费，避免跨分区导致的顺序问题。
- 消息排序逻辑：在消费者端实现消息排序逻辑，确保消息按顺序处理。
消息堆积：
- 水平扩展：增加消费者实例的数量，提高消息处理能力。
- 消息优先级：有限处理重要消息。
- 消息分组：将消息分为不同的组，由不同的消费者组处理，减轻单一消费者组的压力。

3.RabbitMq中某些问题的解决方案示例

　　模仿一个简易的商品下单，向库存发去扣除库存，以及安排物流接件的场景，来实现RabbitMq解决上述部门问题（消息重复，消息丢失，消息顺序，数据一致性，消息堆积）

3.1 订单生产者

/**
 * 订单生产者：分别发送订单消息到库存和物流
 */
@Slf4j
@Service
public class OrderProducer {

    @Autowired
    private RabbitMqConfig rabbitMqConfig;

    public void sendMsg(){
        try {
            Channel channel = rabbitMqConfig.getChannel();
            channel.exchangeDeclare(RabbitMqConfig.ORDER_EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);
            //1.通过雪花算法保证订单id唯一，解决部门消息重复消费问题
            //TODO 暂时先写一个简单消息
            String orderId = "ORDER12345";
            String inventoryMsg = "{\"orderId\": \"" + orderId + "\", \"action\": \"reduce_stock\"}";
            String shippingMsg = "{\"orderId\": \"" + orderId + "\", \"action\": \"ship_order\"}";

            //2.消息发送确认机制，解决部分消息重复消费以及消息丢失问题
            //发送消息给库存
            channel.basicPublish(RabbitMqConfig.ORDER_EXCHANGE_NAME, RabbitMqConfig.ROUTING_KEY_INVENTORY_NAME, null, inventoryMsg.getBytes());
            //确认消息发送库存
            channel.waitForConfirms();

            //发送消息给物流
            channel.basicPublish(RabbitMqConfig.ORDER_EXCHANGE_NAME, RabbitMqConfig.ROUTING_KEY_SHIPPING_NAME, null, shippingMsg.getBytes());
            //确认消息发送库存
            channel.waitForConfirms();
        }catch (IOException e){
            log.error("消息队列发送消息IO异常", e.getMessage());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("消息队列发送消息中断异常", e.getMessage());
        }
    }
}

生产者

3.2 库存消费者

3.3 物流消费者

posted @ 2024-08-16 15:12 求知律己阅读(2) 评论(0) 编辑收藏举报

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