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RabbitMQ由浅入深入门全总结（二）

写在最前面

距离上一次发文章已经很久了，其实这段时间一直也没有停笔，只不过在忙着找工作还有学校结课的事情，重新弄了一下博客，后面也会陆陆续续会把文章最近更新出来~

  • 这篇文章有点长，就分了两篇
  • PS：那个Github上Java知识问答的文章也没有停笔，最近也会陆续更新

文章目录：

6. 进阶补充

6.1 过期时间设置（TTL）

过期时间（TTL）就是对消息或者队列设置一个时效，只有在时间范围内才可以被被消费者接收获取，超过过期时间后消息将自动被删除。

注：我们主要讲消息过期，在消息过期的第一种方式中，顺便也就会提到队列过期的设置方式

  1. 通过队列属性设置，队列中所有消息都有相同的过期时间
  2. 对消息进行单独设置，每条消息 TTL可以不同

两种方法同时被使用时，以两者过期时间 TTL 较小的那个数值为准。消息在队列的生存时间一旦超过设置的 TTL 值，就称为 Dead Message 被投递到死信队列，消费者将无法再收到该消息（死信队列是我们下一点要讲的）

6.1.1 应用于全部消息的过期时间

  • 配置类
@Configuration
public class RabbitMqConfiguration {

    public static final String TOPIC_EXCHANGE = "topic_order_exchange";
    public static final String TOPIC_QUEUE_NAME_1 = "test_topic_queue_1";
    public static final String TOPIC_ROUTINGKEY_1 = "test.*";

    @Bean
    public TopicExchange topicExchange() {
        return new TopicExchange(TOPIC_EXCHANGE);
    }

    @Bean
    public Queue topicQueue1() {
        // 创建参数 Map 容器
        Map<String, Object> args = new HashMap<>();
        // 设置消息过期时间 注意此处是数值 5000 不是字符串
        args.put("x-message-ttl", 5000);
        // 设置队列过期时间
        args.put("x-expires", 8000);
        // 在最后传入额外参数 即这些过期信息
        return new Queue(TOPIC_QUEUE_NAME_1, true, false, false, args);
    }

    @Bean
    public Binding bindingTopic1() {
        return BindingBuilder.bind(topicQueue1())
                .to(topicExchange())
                .with(TOPIC_ROUTINGKEY_1);
    }
}
  1. 创建参数 Map 容器：类型是在 Queue 参数中所要求的，要按照要求来。
  2. 设置消息过期时间：这里设置的消息过期时间，会应用到所有消息中。
  3. 设置队列过期时间
  4. 传入额外参数：将上述配置好的过期时间设置，通过 Queue 传入即可。
  • 生产者
@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testTopicSendMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMqConfiguration.TOPIC_EXCHANGE, "test.order.insert", "This is a message !");
    }
}

不要配置消费者，然后就可以在 Web 管理器中看到效果了

6.1.2 应用于单独消息的过期时间

  • 配置中保持最初的样子就行了，就不需要配置过期时间了
  • 生产者中配置消息单独的过期时间
@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testTopicSendMessage2() {
        MessagePostProcessor messagePostProcessor = new MessagePostProcessor(){
            public Message postProcessMessage(Message message){
                // 注意此处是 字符串 “5000”
                message.getMessageProperties().setExpiration("5000");
                message.getMessageProperties().setContentEncoding("UTF-8");
                return message;
            }
        };
        rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMqConfiguration.TOPIC_EXCHANGE, "test.order",
                "This is a message 002 !",messagePostProcessor);
    }
}

6.2 死信队列

死信官方原文为 Dead letter ，它是RabbitMQ中的一种消息机制，当你在消费消息时，如果队列以及队列里的消息出现以下情况，说明当前消息就成为了 “死信”，如果配置了死信队列，这些数据就会传送到其中，如果没有配置就会直接丢弃。

  1. 消息被拒绝
  2. 消息过期
  3. 队列达到最大长度

不过死信队列并不是什么很特殊的存在，我们只需要配置一个交换机，在消费的那个队列中配置，出现死信就重新发送到刚才配置的交换机中去，进而被路由到与交换机绑定的队列中去，这个队列也就是死信队列，所以从创建上看，它和普通的队列没什么区别。

6.2.1 应用场景

比如在一些比较重要的业务队列中，未被正确消费的消息，往往我们并不想丢弃，因为丢弃后如果想恢复这些数据，往往需要运维人员从日志获取到原消息，然后重新投递消息，而配置了死信队列，相当于给了未正确消费消息一个暂存的位置，日后需要恢复的时候，只需要编写对应的代码就可以了。

6.2.2 实现方式

  • 定义一个处理死信的交换机和队列
@Configuration
public class DeadRabbitMqConfiguration{

    @Bean
    public DirectExchange deadDirect(){
        return new DirectExchange("dead_direct_exchange");}

    @Bean
    public Queue deadQueue(){
        return new Queue("dead_direct_queue");}
    @Bean
    public Binding deadBinds(){
        return BindingBuilder.bind(deadQueue()).to(deadDirect()).with("dead");
    }
}
  • 在正常的消费队列中指定死信队列
@Configuration
public class RabbitMqConfiguration {

    public static final String TOPIC_EXCHANGE = "topic_order_exchange";
    public static final String TOPIC_QUEUE_NAME_1 = "test_topic_queue_1";
    public static final String TOPIC_ROUTINGKEY_1 = "test.*";

    @Bean
    public TopicExchange topicExchange() {
        return new TopicExchange(TOPIC_EXCHANGE);
    }

    @Bean
    public Queue topicQueue1() {
        // 设置过期时间
        Map<String, Object> args = new HashMap<>();
        args.put("x-message-ttl", 5000);
        // 设置死信队列交换器
        args.put("x-dead-letter-exchange","dead_direct_exchange");
        // 设置交换路由的路由key fanout 模式不需要配置此条
        args.put("x-dead-letter-routing-key","dead");
        return new Queue(TOPIC_QUEUE_NAME_1, true, false, false, args);
    }

    @Bean
    public Binding bindingTopic1() {
        return BindingBuilder.bind(topicQueue1())
                .to(topicExchange())
                .with(TOPIC_ROUTINGKEY_1);
    }
}

6.3 内存及磁盘监控

6.3.1 内存告警及控制

为了防止避免服务器因内存不够而崩溃，所以 RabbitMQ 设定了一个阈值，当内存使用量超过阈值的时候，RabbitMQ 会暂时阻塞所有客户端的连接，并且停止继续接受新消息。

有两种方式可以修改这个阈值

  1. 通过命令（二选一即可）
    • 命令的方式会在 Broker 重启后失效
# 通过百分比设置的命令 <fraction> 处代表百分比小数例如 0.6
rabbitmqctl set_vm_memory_high_watermark <fraction>
# 通过绝对值设置的命令 <value> 处代表设置的一个固定值例如 700MB
rabbitmqctl set_vm_memory_high_watermark absolute <value>
  1. 通过修改配置文件 rabbitmq.conf
    • 配置文件每次启动都会加载，属于永久有效
# 百分比设置 默认值为 0.4 推荐 0.4-0.7 之间
vm_memory_high_watermark.relative = 0.5
# 固定值设置
vm_memory_high_watermark.absolute = 2GB

6.3.2 内存换页

在客户端连接和生产者被阻塞之前，它会尝试将队列中的消息换页到磁盘中，这种思想在操作系统中其实非常常见，以最大程度的满足消息的正常处理。

当内存换页发生后，无论持久化还是非持久化的消息，都会被转移到磁盘，而由于持久化的消息本来就在磁盘中有一个持久化的副本，所以会优先移除持久化的消息。

默认情况下，当内存达到阈值的 50 % 的时候，就会进行换页处理。

可以通过设置 vm_memory_high_watermark_paging_ratio 修改

# 值小于 1, 如果大于 1 就没有意义了
vm_memory_high_watermark_paging_ratio = 0.6

6.3.3 磁盘预警

如果无止境的换页，也很有可能会导致耗尽磁盘空间导致服务器崩溃，所以 RabbitMQ 又提供了一个磁盘预警的阈值，当低于这个值的时候就会进行报警，默认是 50MB，可以通过命令的方式修改

# 固定值
rabbitmqctl set_disk_free_limit <disk_limit>
# 百分数
rabbitmqctl set_disk_free_limit memory_limit <fraction>

6.4 消息的可靠传递

生产者向 RabbitMQ 中发送消息的时候，可能会因为网络等种种原因导致发送失败，所以 RabbitMQ 提供了一系列保证消息可靠传递的机制，可以大致分为生产者和消费者两部分的处理

6.4.1 生产者中的机制

生产者作为消息的发送者，需要保证自己的消息发送成功，RabbitMQ 提供了两种方式来保证这一点。-

  1. confirm 确认模式
  2. return 退回模式

6.4.1.1 confirm 确认模式

生产者发送消息后，会异步等待接收一个 ack 应答，收到返回的 ack 确认消息后，根据 ack是 true 还是 false，调用 confirmCallback 接口进行处理

  • 配置类
spring:
  rabbitmq:
    # 发送确认
    publisher-confirm-type: correlated
  • 实现 ConfirmCallback 接口的 confirm 方法
@Component
public class ConfirmCallbackService implements RabbitTemplate.ConfirmCallback {

    /**
     * @param correlationData 相关配置信息
     * @param ack             exchange交换机 是否成功收到了消息。true 成功，false代表失败
     * @param cause           失败原因
     */
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        if (ack) {
            //接收成功
            System.out.println("消息成功发送到交换机");
        } else {
            //接收失败
            System.out.println("消息发送到交换机失败，失败原因: " + cause);
            // TODO 可以处理失败的消息，例如再次发送等等
        }
    }
}
  • 声明队列和交换机
@Configuration
public class RabbitMqConfig {
    @Bean()
    public Queue confirmTestQueue() {
        return new Queue("confirm_test_queue", true, false, false);
    }

    @Bean()
    public FanoutExchange confirmTestExchange() {
        return new FanoutExchange("confirm_test_exchange");
    }

    @Bean
    public Binding confirmTestFanoutExchangeAndQueue() {
        return BindingBuilder.bind(confirmTestQueue()).to(confirmTestExchange());
    }
}
  • 生产者
@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

     /**
     * 注入 ConfirmCallbackService
     */
    @Autowired
    private ConfirmCallbackService confirmCallbackService;

    @Test
    public void testConfirm() {
        // 设置确认回调类
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(confirmCallbackService);
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("confirm_test_exchange", "", "ConfirmCallback !");
    }
}

6.4.1.2 return 退回模式

当 Exchange 发送到 Queue 失败时，会调用一个 returnsCallback，我们可以通过实现这个接口，然后来处理这种失败的情况。

  • 在配置文件中开启发送回调
spring:
  rabbitmq:
    # 发送回调
    publisher-returns: true
  • 实现 ReturnsCallback 的 returnedMessage 方法
//  public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) 已经属于过时方法了
@Component
public class ReturnCallbackService implements RabbitTemplate.ReturnsCallback {
    @Override
    public void returnedMessage(ReturnedMessage returned) {
        System.out.println(returned);
    }
}
  • 声明队列和交换机（Direct 模式）
@Configuration
public class RabbitMqConfig {

    @Bean()
    public Queue returnsTestQueue() {
        return new Queue("return_test_queue", true, false, false);
    }

    @Bean()
    public DirectExchange returnsTestExchange() {
        return new DirectExchange("returns_test_exchange");
    }

    @Bean
    public Binding returnsTestDirectExchangeAndQueue() {
        return BindingBuilder.bind(returnsTestQueue()).to(returnsTestExchange()).with("info");
    }
}
  • 生产者
@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    /**
     * 注入 ConfirmCallbackService
     */
    @Autowired
    private ConfirmCallbackService confirmCallbackService;

    /**
     * 注入 ReturnCallbackService
     */
    @Autowired
    private ReturnCallbackService returnCallbackService;

    @Test
    public void testReturn() {
        // 确保消息发送失败后可以重新返回到队列中
        rabbitTemplate.setMandatory(true);
        // 消息投递到队列失败回调处理
        rabbitTemplate.setReturnsCallback(returnCallbackService);
        // 消息投递确认模式
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(confirmCallbackService);
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("returns_test_exchange", "info", "ReturnsCallback !");
    }
}
  • 修改不同的路由key，即可测试出结果。

6.4.2 消费者中的机制

6.4.2.1 ack 确认机制

ack 表示收到消息的确认，默认是自动确认，但是它有三种类型

acknowledge-mode 选项介绍

  • auto：自动确认，为默认选项
  • manual：手动确认（按能力分配就需要设置为手动确认）
  • none：不确认，发送后自动丢弃

其中自动确认是指，当消息一旦被消费者接收到，则自动确认收到，并把这个消息从队列中删除。

但是在实际业务处理中，正确的接收到的消息可能会因为业务上的问题，导致消息没有正确的被处理，但是如果设置了 手动确认方式，则需要在业务处理成功后，调用channel.basicAck()，手动签收，如果出现异常，则调用 channel.basicNack()方法，让其自动重新发送消息。

  • 配置文件
spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
      	# 手动确认
        acknowledge-mode: manual
  • 消费者
@Component
@RabbitListener(queues = "confirm_test_queue")
public class TestConsumer {

    @RabbitHandler
    public void processHandler(String msg, Channel channel, Message message) throws IOException {
        long deliveryTag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag();
        try {
            System.out.println("消息内容: " + new String(message.getBody()));

            System.out.println("业务出错的位置：");
            int i = 66 / 0;

            // 手动签收 deliveryTag标识代表队列可以删除了
            channel.basicAck(deliveryTag, true);
        } catch (Exception e) {
            // 拒绝签收
            channel.basicNack(deliveryTag, true, true);
        }
    }
}

6.5 集群 & 6.6 分布式事务（待更新）

由于这两个点篇幅也不短，实在不愿草草简单写上了事，放到后面单独的文章编写，发布哇。

关于集群的搭建暂时可参考：https://blog.csdn.net/belonghuang157405/article/details/83540148

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