HM-SpringCloud微服务系列12.2【死信交换机】

1. 初识死信交换机

1.1 什么是死信交换机

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，假如消费者采用默认的失败重试策略（在内部不断重试，当重试次数耗尽时，就reject。被拒绝的消息一般会被丢弃，若不想丢弃消息需要给队列绑定死信交换机）

一个消息被消费者拒绝了，变成了死信：

因为simple.queue通过dead-letter-exchange属性绑定了死信交换机 dl.direct，因此死信会投递给这个交换机：

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：

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。

在此，与上节<(https://www.cnblogs.com/yppah/p/16244809.html>中失败策略RepublishMessageRecoverer的异常消息处理进行一下对比，可以发现：前者是消费者主动投递失败消息到交换机，后者（本节死信交换机）是队列主动投递失败消息到交换机。

1.2 利用死信交换机接收死信（拓展|未讲）

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。

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 小结

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

如何给队列绑定死信交换机？

给队列设置dead-letter-exchange属性，指定一个交换机
给队列设置dead-letter-routing-key属性，设置死信交换机与死信队列的RoutingKey

2. TTL

2.1 什么是TTL

TTL，也就是Time-To-Live。

如果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

2.2 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.queue", durable = "true"),
    exchange = @Exchange(name = "dl.direct"),
    key = "dl"
))
public void listenDlQueue(String msg) {
    log.debug("消费者接收到dl.queue的延迟消息：{}", msg);
}

2.3 声明一个队列，并且指定TTL

在consumer服务的config包下新建TTLMsgConfig配置类

package cn.itcast.mq.config;

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class TTLMsgConfig {

    @Bean
    public DirectExchange ttlDirectExchange() {
        return new DirectExchange("ttl.direct");
    }

    @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: 1W ms=10s
                .deadLetterExchange("dl.direct") // 指定死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("dl")
                .build();
    }

    @Bean
    public Binding ttlBinding(){
        return BindingBuilder.bind(ttlQueue()).to(ttlDirectExchange()).with("ttl");
    }
}

启动consumer服务

在publisher服务的SpringAmqpTest测试类中新增测试方法：

@Test
public void testTTlMsg() {
    // 1. 准备消息
    Message message = MessageBuilder
        .withBody("hello ttl".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
        .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT) //NON_PERSISTENT是非持久
        .build();
    // 2. 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message);
    log.debug("消息发送成功");
}

此时，发送的消息并没有设置超时时间，仅在队列ttl.queue中设置了10秒延迟

运行testTTlMsg()

2.4 发送消息时，设定TTL

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。

2.5 小结

消息超时的两种方式是？

给队列设置ttl属性，进入队列后超过ttl时间的消息变为死信
给消息设置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

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 安装DelayExchange插件

3.1.1 下载插件

以去对应的GitHub页面下载3.8.9版本的插件，地址为https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange/releases/tag/3.8.9这个对应RabbitMQ的3.8.5以上版本。

课前资料也提供了下载好的插件：

3.1.2 上传插件

因为我们是基于Docker安装，所以需要先查看RabbitMQ的插件目录对应的数据卷。

我们之前设定的RabbitMQ的数据卷名称为mq-plugins，所以我们使用下面命令查看数据卷：

docker volume inspect mq-plugins

发现当前使用的mq是刚开始学习mq是安装的，当时并没有指定数据卷https://www.cnblogs.com/yppah/p/15832492.html

现在重新单机部署一个mq

上传到虚拟机中后，使用命令加载镜像即可：

docker load -i mq.tar

停止之前运行的mq

执行下面的命令来运行MQ容器：

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=haifei \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 -v mq-plugins:/plugins \
 --name mq2 \
 --hostname mq2 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3.8-management

再来查看mq2的数据卷

将插件上传到这个目录即可：

3.1.3 安装插件

需要进入MQ容器内部来执行安装。我的容器名为mq2，所以执行下面命令：

docker exec -it mq2 bash

进入容器内部后，执行下面命令开启插件：

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

3.2 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

3.3 使用DelayExchange(界面操作方式|了解)

3.4 SpringAMQP使用延迟队列插件(代码方式|掌握)

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。

3.4.1 声明DelayExchange交换机

在consumer服务的SpringRabbitListener类中添加消费者

基于注解方式（推荐|简单方便）：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "delay.queue", durable = "true"),
    exchange = @Exchange(name = "delay.direct", delayed = "true"),
    key = "delay"
))
public void listenDelayQueue(String msg) {
    log.debug("消费者接收到delay.queue的延迟消息：{}", msg);
}

也可以基于@Bean的方式：

3.4.2 发送消息

在publisher服务的SpringAmqpTest类中新添测试方法

发送消息时，一定要携带x-delay属性，指定延迟的时间：

@Test
public void testSendDelayMsg() throws InterruptedException {
    Message message = MessageBuilder
        .withBody("hello ttl".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
        .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT) //NON_PERSISTENT是非持久
        .setHeader("x-delay", 5000) //消息延迟5秒
        .build();
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct", "delay", message, correlationData);
    log.info("发送消息成功");
}

3.4.2 测试

先重启comsumer服务

然后运行单元测试方法

查看消费者的消息接收情况

上面测试方法中的报错无关紧要，消息没问题，下面在publisher服务的CommonConfig中判断一下进行处理该报错

再次测试，发现不会报错了

3.5 小结

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

posted @ 2022-05-09 22:37 yub4by 阅读(89) 评论(0) 编辑收藏举报

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