记一次 RabbitMQ 消费者莫名消失问题的排查
开心一刻
今天好哥们找我借钱
哥们：兄弟，我最近手头紧，能不能借我点...
我：我手头也不宽裕，要不你试试银行贷款或者花呗？
哥们：不行，那个借了要还的
我：...
问题回顾
某天下午，生产监控告警：消息积压，队列 xxx 消息数超过 100；我第一时间想到的是应用服务是不是停了，但应用服务存活监控又没有告警，但我还是找值班运维同事帮忙确认了下，确认结果是服务的 6 个节点都是存活的，然后我又让运维确认了下队列的消费者情况，结果发现消费者列表中只有 2 个节点的消费者，其他 4 个节点的消费者不见了，所以消息消费不过来，导致了消息积压！
所以问题来了
那 4 个节点的注册的消费者为何消失？
但当务之急是解决消息积压的问题，所以让运维重启那 4 个节点的服务，消费者重新注册上，消息得以快速消费，消息积压告警得以恢复
生产问题虽暂时得以解决，但未找到根因，还是存在复发风险；下面就请大家跟随我的脚步，来看看我是如何排查的
问题排查
直接查 ERROR 级别的日志，很容易就能就找到了关键日志
Consumer thread error, thread abort.
以及异常堆栈
java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
at java.lang.StringCoding$StringEncoder.encode(StringCoding.java:300)
at java.lang.StringCoding.encode(StringCoding.java:344)
at java.lang.String.getBytes(String.java:918)
...
Consumer thread error, thread abort 大家能看懂吧，就是字面意思
消费者线程错误，线程终止
消费者线程就是我们前面提到的队列消费者，一个队列消费者就是一个消费者线程，消费者线程终止那就意味着队列消费者终止，也就对应文章标题中的 消费者消失；是不是离真相越来越近了？
OutOfMemoryError 是不是很熟悉，内存溢出嘛
OutOfMemoryError 表示 Java 虚拟机在堆内存中没有足够的空间来分配对象
问你们一个问题：OOM 一定会导致 JVM 退出吗，这个问题你们先思考，后面答案会揭晓
回到正题，从关键日志以及异常堆栈，我们是不是可以得出以下推测
OOM 会导致消费者线程终止
有了推测，那就去验证呗；我先给大家模拟下案例，基于 SpringBoot，pom.xml 关键依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
配置文件 application.yml
server:
port: 8088
spring:
rabbitmq:
host: 192.168.2.118
port: 5672
username: admin
password: admin
virtual-host: /
listener:
simple:
acknowledge-mode: manual #设置确认模式手工确认
concurrency: 3 #消费者个数，线程个数
prefetch: 1
RabbitMQ 配置 TaskRabbitConfig.java
package com.qsl.rabbit.config;
import com.qsl.rabbit.constant.Constant;
import com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener;
import org.springframework.amqp.core.AcknowledgeMode;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.ConnectionFactory;
import org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* @author: 青石路
*/
@Configuration
public class TaskRabbitConfig {
@Value("${spring.rabbitmq.listener.simple.concurrency:3}")
private int concurrency;
@Value("${spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch:1}")
private int prefetch;
@Bean
public DirectExchange taskExchange() {
return new DirectExchange(Constant.TASK_EXCHANGE, true, false);
}
@Bean
public Queue taskQueue() {
return new Queue(Constant.TASK_QUEUE, true, false, false);
}
@Bean
public Binding bindingTaskQueue() {
return BindingBuilder.bind(taskQueue()).to(taskExchange()).with(Constant.TASK_QUEUE);
}
@Bean
public SimpleMessageListenerContainer taskMessageListenerContainer(ConnectionFactory connectionFactory) {
SimpleMessageListenerContainer container = new SimpleMessageListenerContainer();
container.setConnectionFactory(connectionFactory);
//设置确认模式手工确认
container.setAcknowledgeMode(AcknowledgeMode.MANUAL);
container.setQueueNames(Constant.TASK_QUEUE);
//消费者个数，线程个数
container.setConcurrentConsumers(concurrency);
//设置预处理个数
container.setPrefetchCount(prefetch);
container.setMessageListener(new TaskMessageListener());
return container;
}
}
消息监听器 TaskMessageListener.java
/**
* @author: 青石路
*/
@Slf4j
public class TaskMessageListener implements ChannelAwareMessageListener {
@Override
public void onMessage(Message message, Channel channel) {
String content = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
log.info("消费者接收到消息：{}", content);
handleTask(content);
try {
// 手动ACK
channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
} catch (IOException e) {
log.error("消息确认失败，异常：", e);
}
}
private void handleTask(String message) {
try {
// 业务处理
log.info("处理任务：{}", message);
log.info("任务处理完成");
} catch (Exception e) {
log.error("处理任务失败，异常：", e);
}
}
}
业务处理的时候进行 Exception 捕获，并且手动确认消息，我相信你们平时都是这么用的，这难道有什么问题？我调整下 handleTask 方法
/**
* 业务处理
* @param message 消息内容
* @author: 青石路
*/
private void handleTask(String message) {
try {
// 业务处理
log.info("处理任务：{}", message);
int i = 3 / (message.length() % 10);
if (i == 1) {
throw new OutOfMemoryError("模拟内存溢出");
}
log.info("任务处理结果：{}", i);
} catch (Exception e) {
log.error("处理任务失败，异常：", e);
}
}
启动服务后，队列消费者情况如下
发送消息 a，日志输出如下
2024-09-22 20:15:55|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|20|消费者接收到消息：a
2024-09-22 20:15:55|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|37|处理任务：a
2024-09-22 20:15:55|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|42|任务处理结果：3
相当于业务正常处理；我们再发送消息 abcdefghij，日志输出如下
2024-09-22 20:17:45|taskMessageListenerContainer-3|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|20|消费者接收到消息：abcdefghij
2024-09-22 20:17:45|taskMessageListenerContainer-3|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|37|处理任务：abcdefghij
2024-09-22 20:17:45|taskMessageListenerContainer-3|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|ERROR|44|处理任务失败，异常：
java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.handleTask(TaskMessageListener.java:38)
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.onMessage(TaskMessageListener.java:21)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1591)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.actualInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1510)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.invokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1498)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doExecuteListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1489)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.executeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1433)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.doReceiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:975)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.receiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:921)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.access$1600(SimpleMessageListenerContainer.java:83)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.mainLoop(SimpleMessageListenerContainer.java:1296)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.run(SimpleMessageListenerContainer.java:1202)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
被除数为 0，出现 ArithmeticException
相当于业务处理出现了 Exception，而我们进行了 catch，所以日志打印也符合我们的代码逻辑，也不会对消费者线程造成影响，队列消费者还是最初的那 3 个
我们发送消息 ab，日志输出如下
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-1|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|20|消费者接收到消息：ab
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-1|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|37|处理任务：ab
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-1|org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer|ERROR|1268|Consumer thread error, thread abort.
java.lang.OutOfMemoryError: 模拟内存溢出
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.handleTask(TaskMessageListener.java:40)
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.onMessage(TaskMessageListener.java:21)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1591)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.actualInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1510)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.invokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1498)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doExecuteListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1489)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.executeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1433)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.doReceiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:975)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.receiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:921)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.access$1600(SimpleMessageListenerContainer.java:83)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.mainLoop(SimpleMessageListenerContainer.java:1296)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.run(SimpleMessageListenerContainer.java:1202)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|20|消费者接收到消息：ab
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|37|处理任务：ab
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-2|org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer|ERROR|1268|Consumer thread error, thread abort.
java.lang.OutOfMemoryError: 模拟内存溢出
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.handleTask(TaskMessageListener.java:40)
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.onMessage(TaskMessageListener.java:21)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1591)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.actualInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1510)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.invokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1498)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doExecuteListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1489)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.executeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1433)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.doReceiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:975)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.receiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:921)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.access$1600(SimpleMessageListenerContainer.java:83)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.mainLoop(SimpleMessageListenerContainer.java:1296)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.run(SimpleMessageListenerContainer.java:1202)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-3|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|20|消费者接收到消息：ab
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-3|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|37|处理任务：ab
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-3|org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer|ERROR|1268|Consumer thread error, thread abort.
java.lang.OutOfMemoryError: 模拟内存溢出
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.handleTask(TaskMessageListener.java:40)
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.onMessage(TaskMessageListener.java:21)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1591)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.actualInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1510)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.invokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1498)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doExecuteListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1489)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.executeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1433)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.doReceiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:975)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.receiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:921)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.access$1600(SimpleMessageListenerContainer.java:83)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.mainLoop(SimpleMessageListenerContainer.java:1296)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.run(SimpleMessageListenerContainer.java:1202)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-1|org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer|ERROR|1415|Stopping container from aborted consumer
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-1|org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer|INFO|646|Waiting for workers to finish.
2024-09-22 20:36:31|taskMessageListenerContainer-1|org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer|INFO|649|Successfully waited for workers to finish.
可以看到，除了我们的业务日志，还有 spring 的日志；从日志可以看出，消息一共被消费了 3 次，但无一例外，都消费失败了，每次失败日志都包括
Consumer thread error, thread abort.
Stopping container from aborted consumer
我们再去看下队列消费者情况
我们把这个流程捋一捋
消费者线程 taskMessageListenerContainer-1 收到消息，业务处理的时候 OOM 了，Spring 终止该线程，消息未被手动确认，回到队列等待被消费
消费者线程 taskMessageListenerContainer-2 收到消息，业务处理的时候又 OOM，Spring 终止该线程，消息未被手动确认，回到队列等待被消费
消费者线程 taskMessageListenerContainer-3 收到消息，业务处理的时候扔 OOM，Spring 终止该线程，消息未被手动确认，回到队列等待被消费
全部的 3 个消费者线程都被 Spring 终止了，对应的 3 个队列消费者也就都无了，消息最终回到队列，等待下一个就绪的消费者消费
我们不是 catch 了 Exception 吗，为什么 OutOfMemoryError 还是向上抛给了 Spring ？
OutOfMemoryError 是 Error，并不是 Exception，所以我们的代码并不会捕获 OutOfMemoryError，继续往上抛给了 Spring，而
org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.AsyncMessageProcessingConsumer#run
中有这么一段代码
publishConsumerFailedEvent 发布一个消费者失败事件后将 aborted 设置成 true，然后在 killOrRestart(aborted) 中会终止该消费者线程；终止细节就不展开讲了，后续我再写一篇源码，给你们好好介绍下 Spring 的终止逻辑（killOrRestart(aborted)）
至此，OutOfMemoryError 会导致消费者线程终止，大家都清楚了吧；细心的小伙伴可能会有这样的疑问了
照理来说，生产中 6 个节点的消费者线程不应该都被终止吗，为什么还剩 2 个节点的消费者？
这 2 个节点内存比较充足，所以 JVM 的堆内存配置的比较大，它们的消费者线程在处理消息的时候，并不会 OOM；而当天正好是业务人员在进行历史大数据量处理，几轮操作下来，把那 4 个内存比较小的节点的消费者全干没了，只剩下那 2 个内存比较大的节点的消费者了
根因其实是 OutOfMemoryError，当前只知道是
com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper#writeValueAsString
这个方法导致的，具体原因还待进一步排查
问题处理
因为 OutOfMemoryError 的原因没找到，并且是在操作历史大数据量这种很少出现的场景中触发 OutOfMemoryError，也没有导致服务重启，所以暂定方式是将 ERROR 也捕获
/**
* 业务处理
* @param message 消息内容
* @author: 青石路
*/
private void handleTask(String message) {
try {
// 业务处理
log.info("处理任务：{}", message);
int i = 3 / (message.length() % 10);
if (i == 1) {
throw new OutOfMemoryError("模拟内存溢出");
}
log.info("任务处理结果：{}", i);
} catch (Exception | Error e) {
log.error("处理任务失败，异常：", e);
}
}
重新启动服务，继续消费队列中那条未被消费的消息 ab，此时日志输出如下
2024-09-22 21:38:57|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|20|消费者接收到消息：ab
2024-09-22 21:38:57|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|INFO|37|处理任务：ab
2024-09-22 21:38:57|taskMessageListenerContainer-2|com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener|ERROR|44|处理任务失败，异常：
java.lang.OutOfMemoryError: 模拟内存溢出
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.handleTask(TaskMessageListener.java:40)
at com.qsl.rabbit.listener.TaskMessageListener.onMessage(TaskMessageListener.java:21)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1591)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.actualInvokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1510)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.invokeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1498)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.doExecuteListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1489)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.AbstractMessageListenerContainer.executeListener(AbstractMessageListenerContainer.java:1433)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.doReceiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:975)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.receiveAndExecute(SimpleMessageListenerContainer.java:921)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer.access$1600(SimpleMessageListenerContainer.java:83)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.mainLoop(SimpleMessageListenerContainer.java:1296)
at org.springframework.amqp.rabbit.listener.SimpleMessageListenerContainer$AsyncMessageProcessingConsumer.run(SimpleMessageListenerContainer.java:1202)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
2024-09-22 21:38:57|main|com.qsl.rabbit.RabbitmqApplication|INFO|61|Started RabbitmqApplication in 1.045 seconds (JVM running for 1.515)
虽然业务处理仍然失败，但只有符合我们代码逻辑的错误日志输出，并没有 Spring 的错误日志，此时队列消费者情况如下
当然，这只是缓兵之计，最终解决方案还是要分析 OOM 的原因，然后对症下药
总结
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示例代码：spring-boot-rabbitmq
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OOM 不一定会导致 JVM 退出，但是 SimpleMessageListenerContainer 会捕获它，然后终止当前线程，对应的队列消费者也就无了
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业务代码 catch Error 虽说只是缓兵之计，但从健壮性考虑的话，也是一个不错的解决办法
但 OOM 的原因还得继续排查，然后对症下药，这才是最终解决之道
