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RabbitMQ常见问题以及实际问题解决

java-rabbitmq rabbitmq java 2023-09-12 21:09:08 840人浏览安东尼

摘要

消息可靠性、延迟消息问题、高可用问题、消息堆积问题 ** 一、消息可靠性 ** 消息可靠性问题：消息从生产者发送到Exchange，再到queue，再到消费者，有哪些导致消息丢失的可能性？发

消息可靠性、延迟消息问题、高可用问题、消息堆积问题

一、消息可靠性

消息可靠性问题：消息从生产者发送到Exchange，再到queue，再到消费者，有哪些导致消息丢失的可能性？

发送时丢失：
- 生产者发送的消息为送达exchange
- 消息到达exchange后未到达queue
MQ宕机，queue将消息丢失
consumer接收到消息后未消费就宕机
①生产者消息确认

RabbitMQ提供了publisher confirm机制来避免消息发送到MQ过程中丢失。消息发送到MQ以后，会返回一个结果给发送者，表示消息是否处理成功。结果有两种请求：

publisher-confirm，发送者确认
=消息成功投递到交换机返回ack
=消息未投递到交换机，返回nack
publisher-return，发送者回执
=消息投递到交换机了，但是没有路由到队列。返回ACK，及路由失败原因。
注意：确认机制发送消息时，需要给每个消息设置一个全局唯一id，以区分不同消息，避免ack冲突

接下来我们通过代码来实现生产者确认：👇看代码

1）在publisher这个微服务的application.yml中添加配置：

spring:  rabbitmq:    publisher-confirm-type: correlated    publisher-returns: true    template:      mandatory: true      #配置说明:======================================      publisher-confirm-type: 开启publish-confirm,这里支持两种类型:      > simple:同步等待confirm结果，直到超时      >correlated:异步回调，定义ConfirmCallback,MQ返回结果时会回调这个ConfirmCallback  publisher-returns: 开启publisher-return功能，同样是基于callback机制，不过是定义ReturnCallback  template-mandatory：定义消息路由失败时的策略。trun,则调用ReturnCallback;false,则直接丢弃消息

2）每个RabbitTemplate只能配置一个ReturnCallback，因此需要在项目启动过程中配置

@Slf4j@Configurationpublic class CommonConfig implements ApplicationContextAware {//SpringBean工程的通知接口ApplicationContextAware    //全局的ReturnCallback    @Override    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {        //获取RabbitTemplate对象        RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);        //配置ReturnCallback        rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {            //记录日志            log.error("消息交换机到队列发送失败，响应码：{}，失败原因：{}，交换机：{}，路由key：{}，消息：{}", message, replyCode, replyText, exchange, routingKey);            //TODO 如果有需要的话可以自定义的去处理。        });    }}

3)发送消息，指定消息ID、消费ConfirmCallback

    @Test    public void testSendMessage2SimpleQueue() {        //1.准备消息        String message = "test confirmCallback";        //2.准备CorrelationData        //2.1消息id用uuid        CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());        //2.2准备confirMacallback        correlationData.getFuture().addCallback(                result -> {                    //判断结果                    if (result.isAck()) {                        //ACK                        log.debug("消息成功投递到交换机！消息ID：{}", correlationData.getId());                    } else {                        //NACK                        log.debug("消息投递到交换机失败！消息ID：{}", correlationData.getId());                    }                }, ex -> {                    //记录日志                    log.error("消息发送失败！！！",ex);                    //自定义业务                });        //3.发送消息        rabbitTemplate.convertAndSend("bugz.topic","simple.test",message,correlationData);    }

SpringAMQP中处理消息确认的几种情况:

 - publisher-comfirm:  消息成功发送到exchange，返回ack  消息发送失败，没有到达交换机，返回nack  消息发送过程中出现异常，没有收到回执 - 消息成功发送到exchange，但没有路由到queue  调用ReturnCallback

②消息持久化
MQ默认是内存存储消息，开启持久化功能可以确保缓存在MQ中的消息不丢失

1.交换机持久化    @Bean    public DirectExchange simpleDirect() {        //三个参数：交换机名称、是否持久化、当没有queue与其绑定时是否自动删除        return new DirectExchange("simple.direct",true,false);    }2.队列持久化    @Bean    public Queue simpleQueue() {        //使用QueueuBuilder构建队列，durable就是持久化的        return QueueBuilder.durable("simple.queue").build();    }3.消息持久化，SpringAMQP中的消息默认是持久的，可以通过MessageProperties中的DeliveryMode来指定的：   Message message = MessageBuilder   .withBody("hello, spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))//消息体            .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)//持久化            .build();

RabbitMQ中交换机、队列、消息默认都是持久的。

③消费者消息确认

RabbitMQ支持消费者确认机制，即：消费者处理消息后可以向MQ发送ack回执，MQ收到ack回执后才会删除该信息。
而SpringAMQP则允许配置三种确认模式：

manual：手动ack，需要在业务代码结束后，调用api发送ack。
auto：自动ack，由spring检测listener代码是否出现异常，没有异常则返回ack；抛出异常则返回nack
none：关闭ack，MQ假定消费者获取消息后会成功处理，因此消息投递后立即被删除

spring:  rabbitmq:    listener:      simple:        prefetch: 1        acknowledge-mode: auto #none:关闭nck;manual:手动ack;auto:自动ack

④消费失败重试机制
当消费者出现异常后，消息会不断requeue（重新入队）到队列，再重新发送给消费者，然后再次异常，再次requeue，无限循环，导致mq的消息处理飙升，带来不必要的压力：
在这里插入图片描述
我们可以利用Spring的retry机制，在消费者出现异常时利用本地重试，而不是无限制的requeue到mq队列。

spring:  rabbitmq:    listener:      simple:        prefetch: 1        acknowledge-mode: auto        retry:          enabled: true #开启消费者失败重试          initial-interval: 1000 #初次的失败等待时长为1秒          multiplier: 3#下次失败的等待时长倍数，下次等待时长=multiplier*last-interval          max-attempts: 4 #最大重试次数          stateless: true #true无状态;false有状态。如果业务中包含事务，这里改为false  max-interval: 10000 #重试的最大时长

消费者失败处理策略

在开启重试模式后，重试次数耗尽，如果消息依然失败，则需要由MessageRecoverer接口来处理，它包含三种不同的实现：

RejectAndDontRequeueRecoverer：重试耗尽后，直接reject，丢弃消息。默认就是这种方式
ImmediateRequeueMessageRecoverer：重试耗尽后，返回nack，消息重新入队
RepublishMessageRecoverer：重试耗尽后，将失败消息投递到指定的交换机
首先定义接收失败的交换机、队列及其绑定：

@Configurationpublic class ErrORMessageConfig {    @Bean    public DirectExchange errorMessageExchange(){        return new DirectExchange("error.direct");    }    @Bean    public Queue errorQueue(){        return new Queue("error.queue");    }    @Bean    public Binding errorMessageBinding(){        return BindingBuilder.bind(errorQueue()).to(errorMessageExchange()).with("error");    }    //覆盖Rabbit默认的Bean自定义这个Bean    @Bean    public MessageRecoverer republishMessageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate){        return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error");    }}

如何确保RabbitMQ消息的可靠性?

开启生产者确认机制，确保生产者的消息能到达队列
开启持久化功能，确保消息未消费前在队列中不会丢失
开启消费者确认机制为auto，由spring确认消息处理成功后完成ack
开启消费者失败重试机制，并设置MessageRecoverer，多次重试失败后将消息投递到异常交换机，交由人工处理

二、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或者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
要投递的队列消息堆积满了，最早的消息可能成为死信如果该队列配置了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，而且这个交换机称为死信交换机（Dead
Letter Exchange,简称DLX ）。

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

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

TTL过期时间

TTL,也就是Tim-To-Live。如果一个队列中的消息TTL结束仍未消费，则会变为死信，ttl超时分两种情况：

消息所在的队列设置了存活时间
消息本身设置了存活时间

根据上面流程图实现代码如下：👇
生产者代码：①给消息添加时间

    @Test    public void testTTLMessage() {        // 1.准备消息        Message message = MessageBuilder                .withBody("hello, ttl messsage".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)                .setExpiration("5000") //指定消息的过期时间                .build();        // 2.发送消息        rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message);        // 3.记录日志        log.info("消息已经成功发送！");    }

消费者代码：②给队列添加时间

//先绑定一个队列然后指定队列之后的死信交换机//ttl消息发送@Configurationpublic class TTLMessageConfig {    //声明交换机    @Bean    public DirectExchange ttlDirectExchange() {        return new DirectExchange("ttl.direct");    }    //声明队列    @Bean    public Queue ttlQueue() {        return QueueBuilder                .durable("ttl.queuq")               //消息持久化                .ttl(10000)                         //队列ttl时间                .deadLetterExchange("dl.direct")    //死信交换机                .deadLetterRoutingKey("dl")         //指定死信交换机的routingkey                .build();    }    //绑定    @Bean    public Binding ttlBinding() {        return BindingBuilder.bind(ttlQueue()).to(ttlDirectExchange()).with("ttl");    }

消费代码

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(            value = @Queue(name = "dl.queue"),            exchange = @Exchange(name = "dl.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),            key = "dl"    ))    public void listenDLQueue(String msg) {        log.debug("死信消息是：{}", msg);    }

在这里插入图片描述
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
两者共存时，以时间端的ttl为准。

延迟队列
使用插件===暂略~~~

三、消息堆积、惰性队列

消息堆积

当生产者发送消息的速度超过了消费者处理消息的速度，就会导致队列中的消息堆积，直到队列存储消息达到上限。最早接收到的消息，可能就会成为死信，会被丢弃，这就是消息堆积问题。
解决消息堆积有三种思路：

增加更多消费者，提高消费速度
在消费者内开启线程池加快消息处理速度
扩大队列容积，提高堆积上限

惰性队列

从RabbitMQ的3.6.0版本开始，就增加了Lazy Queues的概念，也就是惰性队列
惰性队列的特征如下：

接收到消息后直接存入磁盘而费内存
消费者要消费消息时才会从磁盘中读取并加载到内存
支持数百万条的消息存储

而要设置一个队列为惰性队列，只需要在声明队列时，指定x-queue-mode属性为lazy即可。可以通过命令行将一个运行中的队列修改为惰性队列:

rabbitmqctl set_policy Lazy "^lazy-queue$" '{"queue-mode":"lazy"}' --apply-to queues

用SpringAMQP声明惰性队列

@Bean的方式

@Beanpublic Queue lazyQueue() {   return QueueBuilder.durable("lazy.queue")         .lazy() //开启 x-queue-mode为lazy         .build();}

注解方式

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(        name="lazy.queue",        durable ="true",        arguments = @Argument(name="x-queue-mode",value="lazy")))public void listenLazyQueue(String msg){    log.info("接收到lazy.queue的消息：{}",msg);}