springboot + rabbitmq 用了訊息確認機制,感覺掉坑裡了
阿新 • • 發佈:2020-07-01
>本文收錄在個人部落格:[www.chengxy-nds.top](http://www.chengxy-nds.top),技術資源共享,一起進步
最近部門號召大夥多組織一些技術分享會,說是要活躍公司的技術氛圍,但早就看穿一切的我知道,這 T M 就是為了刷`KPI`。不過,話說回來這的確是件好事,與其開那些沒味的扯皮會,多做技術交流還是很有助於個人成長的。
於是乎我主動報名參加了分享,咳咳咳~ ,真的不是為了那點`KPI`,就是想和大夥一起學習學習!
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這次我分享的是 `springboot` + `rabbitmq` 如何實現訊息確認機制,以及在實際開發中的一點踩坑經驗,其實整體的內容比較簡單,有時候事情就是這麼神奇,越是簡單的東西就越容易出錯。
可以看到使用了 `RabbitMQ` 以後,我們的業務鏈路明顯變長了,雖然做到了系統間的解耦,但可能造成訊息丟失的場景也增加了。例如:
- 訊息生產者 - > rabbitmq伺服器(訊息傳送失敗)
- rabbitmq伺服器自身故障導致訊息丟失
- 訊息消費者 - > rabbitmq服務(消費訊息失敗)
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020062917144650.png#pic_center)
所以說能不使用中介軟體就儘量不要用,如果為了用而用只會徒增煩惱。開啟訊息確認機制以後,儘管很大程度上保證了訊息的準確送達,但由於頻繁的確認互動,`rabbitmq` 整體效率變低,吞吐量下降嚴重,不是非常重要的訊息真心不建議你用訊息確認機制。
---
下邊我們先來實現`springboot` + `rabbitmq`訊息確認機制,再對遇到的問題做具體分析。
## 一、準備環境
#### 1、引入 rabbitmq 依賴包
```javascript
org.springframework.boot
spring-boot-starter-amqp
```
#### 2、修改 application.properties 配置
配置中需要開啟 `傳送端`和 `消費端` 的訊息確認。
```javascript
spring.rabbitmq.host=127.0.0.1
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest
# 傳送者開啟 confirm 確認機制
spring.rabbitmq.publisher-confirms=true
# 傳送者開啟 return 確認機制
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
####################################################
# 設定消費端手動 ack
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual
# 是否支援重試
spring.rabbitmq.listener.simple.retry.enabled=true
```
#### 3、定義 Exchange 和 Queue
定義交換機 `confirmTestExchange` 和佇列 `confirm_test_queue` ,並將佇列繫結在交換機上。
```javascript
@Configuration
public class QueueConfig {
@Bean(name = "confirmTestQueue")
public Queue confirmTestQueue() {
return new Queue("confirm_test_queue", true, false, false);
}
@Bean(name = "confirmTestExchange")
public FanoutExchange confirmTestExchange() {
return new FanoutExchange("confirmTestExchange");
}
@Bean
public Binding confirmTestFanoutExchangeAndQueue(
@Qualifier("confirmTestExchange") FanoutExchange confirmTestExchange,
@Qualifier("confirmTestQueue") Queue confirmTestQueue) {
return BindingBuilder.bind(confirmTestQueue).to(confirmTestExchange);
}
}
```
> `rabbitmq` 的訊息確認分為兩部分:傳送訊息確認 和 訊息接收確認。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630105111986.png)
## 二、訊息傳送確認
傳送訊息確認:用來確認生產者 `producer` 將訊息傳送到 `broker` ,`broker` 上的交換機 `exchange` 再投遞給佇列 `queue`的過程中,訊息是否成功投遞。
訊息從 `producer` 到 `rabbitmq broker`有一個 `confirmCallback` 確認模式。
訊息從 `exchange` 到 `queue` 投遞失敗有一個 `returnCallback` 退回模式。
我們可以利用這兩個`Callback`來確保消的100%送達。
#### 1、 ConfirmCallback確認模式
訊息只要被 `rabbitmq broker` 接收到就會觸發 `confirmCallback` 回撥 。
```javascript
@Slf4j
@Component
public class ConfirmCallbackService implements RabbitTemplate.ConfirmCallback {
@Override
public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
if (!ack) {
log.error("訊息傳送異常!");
} else {
log.info("傳送者爸爸已經收到確認,correlationData={} ,ack={}, cause={}", correlationData.getId(), ack, cause);
}
}
}
```
實現介面 `ConfirmCallback` ,重寫其`confirm()`方法,方法內有三個引數`correlationData`、`ack`、`cause`。
- `correlationData`:物件內部只有一個 `id` 屬性,用來表示當前訊息的唯一性。
- `ack`:訊息投遞到`broker` 的狀態,`true`表示成功。
- `cause`:表示投遞失敗的原因。
但訊息被 `broker` 接收到只能表示已經到達 MQ伺服器,並不能保證訊息一定會被投遞到目標 `queue` 裡。所以接下來需要用到 `returnCallback` 。
#### 2、 ReturnCallback 退回模式
如果訊息未能投遞到目標 `queue` 裡將觸發回撥 `returnCallback` ,一旦向 `queue` 投遞訊息未成功,這裡一般會記錄下當前訊息的詳細投遞資料,方便後續做重發或者補償等操作。
```javascript
@Slf4j
@Component
public class ReturnCallbackService implements RabbitTemplate.ReturnCallback {
@Override
public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
log.info("returnedMessage ===> replyCode={} ,replyText={} ,exchange={} ,routingKey={}", replyCode, replyText, exchange, routingKey);
}
}
```
實現介面`ReturnCallback`,重寫 `returnedMessage()` 方法,方法有五個引數`message`(訊息體)、`replyCode`(響應code)、`replyText`(響應內容)、`exchange`(交換機)、`routingKey`(佇列)。
下邊是具體的訊息傳送,在`rabbitTemplate`中設定 `Confirm` 和 `Return` 回撥,我們通過`setDeliveryMode()`對訊息做持久化處理,為了後續測試建立一個 `CorrelationData`物件,新增一個`id` 為`10000000000`。
```javascript
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Autowired
private ConfirmCallbackService confirmCallbackService;
@Autowired
private ReturnCallbackService returnCallbackService;
public void sendMessage(String exchange, String routingKey, Object msg) {
/**
* 確保訊息傳送失敗後可以重新返回到佇列中
* 注意:yml需要配置 publisher-returns: true
*/
rabbitTemplate.setMandatory(true);
/**
* 消費者確認收到訊息後,手動ack回執回撥處理
*/
rabbitTemplate.setConfirmCallback(confirmCallbackService);
/**
* 訊息投遞到佇列失敗回撥處理
*/
rabbitTemplate.setReturnCallback(returnCallbackService);
/**
* 傳送訊息
*/
rabbitTemplate.convertAndSend(exchange, routingKey, msg,
message -> {
message.getMessageProperties().setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT);
return message;
},
new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString()));
}
```
## 三、訊息接收確認
訊息接收確認要比訊息傳送確認簡單一點,因為只有一個訊息回執(`ack`)的過程。使用`@RabbitHandler`註解標註的方法要增加 `channel`(通道)、`message` 兩個引數。
```javascript
@Slf4j
@Component
@RabbitListener(queues = "confirm_test_queue")
public class ReceiverMessage1 {
@RabbitHandler
public void processHandler(String msg, Channel channel, Message message) throws IOException {
try {
log.info("小富收到訊息:{}", msg);
//TODO 具體業務
channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
} catch (Exception e) {
if (message.getMessageProperties().getRedelivered()) {
log.error("訊息已重複處理失敗,拒絕再次接收...");
channel.basicReject(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false); // 拒絕訊息
} else {
log.error("訊息即將再次返回佇列處理...");
channel.basicNack(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, true);
}
}
}
}
```
消費訊息有三種回執方法,我們來分析一下每種方法的含義。
#### 1、basicAck
`basicAck`:表示成功確認,使用此回執方法後,訊息會被`rabbitmq broker` 刪除。
```javascript
void basicAck(long deliveryTag, boolean multiple)
```
`deliveryTag`:表示訊息投遞序號,每次消費訊息或者訊息重新投遞後,`deliveryTag`都會增加。手動訊息確認模式下,我們可以對指定`deliveryTag`的訊息進行`ack`、`nack`、`reject`等操作。
`multiple`:是否批量確認,值為 `true` 則會一次性 `ack`所有小於當前訊息 `deliveryTag` 的訊息。
**舉個栗子:** 假設我先發送三條訊息`deliveryTag`分別是5、6、7,可它們都沒有被確認,當我發第四條訊息此時`deliveryTag`為8,`multiple`設定為 true,會將5、6、7、8的訊息全部進行確認。
#### 2、basicNack
`basicNack` :表示失敗確認,一般在消費訊息業務異常時用到此方法,可以將訊息重新投遞入佇列。
```javascript
void basicNack(long deliveryTag, boolean multiple, boolean requeue)
```
`deliveryTag`:表示訊息投遞序號。
`multiple`:是否批量確認。
`requeue`:值為 `true` 訊息將重新入佇列。
#### 3、basicReject
`basicReject`:拒絕訊息,與`basicNack`區別在於不能進行批量操作,其他用法很相似。
```javascript
void basicReject(long deliveryTag, boolean requeue)
```
`deliveryTag`:表示訊息投遞序號。
`requeue`:值為 `true` 訊息將重新入佇列。
## 四、測試
傳送訊息測試一下訊息確認機制是否生效,從執行結果上看傳送者發訊息後成功回撥,消費端成功的消費了訊息。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630165233425.png)
用抓包工具`Wireshark` 觀察一下`rabbitmq` amqp協議互動的變化,也多了 `ack` 的過程。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630170130977.png)
## 五、踩坑日誌
#### 1、不訊息確認
這是一個非常沒技術含量的坑,但卻是非常容易犯錯的地方。
開啟訊息確認機制,消費訊息別忘了`channel.basicAck`,否則訊息會一直存在,導致重複消費。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630173925436.png)
#### 2、訊息無限投遞
在我最開始接觸訊息確認機制的時候,消費端程式碼就像下邊這樣寫的,思路很簡單:處理完業務邏輯後確認訊息, `int a = 1 / 0` 發生異常後將訊息重新投入佇列。
```javascript
@RabbitHandler
public void processHandler(String msg, Channel channel, Message message) throws IOException {
try {
log.info("消費者 2 號收到:{}", msg);
int a = 1 / 0;
channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
} catch (Exception e) {
channel.basicNack(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, true);
}
}
```
但是有個問題是,業務程式碼一旦出現 `bug` 99.9%的情況是不會自動修復,一條訊息會被無限投遞進佇列,消費端無限執行,導致了死迴圈。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630173009948.gif#pic_center)
本地的`CPU`被瞬間打滿了,大家可以想象一下當時在生產環境導致服務宕機,我是有多慌。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630172405717.png?)
而且`rabbitmq management` 只有一條未被確認的訊息。
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200630173925436.png)
經過測試分析發現,當訊息重新投遞到訊息佇列時,這條訊息不會回到佇列尾部,仍是在佇列頭部。
消費者會立刻消費這條訊息,業務處理再丟擲異常,訊息再重新入隊,如此反覆進行。導致訊息佇列處理出現阻塞,導致正常訊息也無法執行。
而我們當時的解決方案是,先將訊息進行應答,此時訊息佇列會刪除該條訊息,同時我們再次傳送該訊息到訊息佇列,異常訊息就放在了訊息佇列尾部,這樣既保證訊息不會丟失,又保證了正常業務的進行。
```javascript
channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
// 重新發送訊息到隊尾
channel.basicPublish(message.getMessageProperties().getReceivedExchange(),
message.getMessageProperties().getReceivedRoutingKey(), MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
JSON.toJSONBytes(msg));
```
但這種方法並沒有解決根本問題,錯誤訊息還是會時不時報錯,後面優化設定了訊息重試次數,達到了重試上限以後,手動確認,佇列刪除此訊息,並將訊息持久化入`MySQL`並推送報警,進行人工處理和定時任務做補償。
#### 3、重複消費
如何保證 MQ 的消費是冪等性,這個需要根據具體業務而定,可以藉助`MySQL`、或者`redis` 將訊息持久化,通過再訊息中的唯一性屬性校驗。
>`demo`的 `GitHub` 地址 https://github.com/chengxy-nds/Springboot-Notebook/tree/master/springboot-rabbitmq-confirm
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