SpringBoot —— 整合RabbitMQ常见问题及解决方案
创始人
2024-03-21 21:49:22
0

前言

企业中最常用的消息中间件既不是RocketMQ,也不是Kafka,而是RabbitMQ。

RocketMQ很强大,但主要是阿里推广自己的云产品而开源出来的一款消息队列,其实中小企业用RocketMQ的没有想象中那么多。

至于Kafka,主要还是用在大数据和日志采集方面,除了一些公司有特定的需求会使用外,对消息收发准确率要求较高的公司依然是以RabbitMQ作为企业级消息队列的首选


一、使用步骤

1.引入依赖


org.springframework.bootspring-boot-starter-amqp

com.fasterxml.jackson.corejackson-annotations

2.环境配置

这里需要创建2个springboot项目,一个 provider (生产者),一个consumer(消费者)

生产者application.yml
生产者配置文件
消费者application.yml
消费者配置文件

3.生产者处理消息队列

创建消息队列

package com.local.springboot.springbootcommon.config.amqp;import com.local.springboot.springbootcommon.constant.RabbitMQConstant;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.amqp.core.Queue;@Configuration
public class RabbitMQConfig {/*** 创建队列说明* durable:是否持久化,默认是false,持久化队列:会被存储在磁盘上,当消息代理重启时仍然存在,暂存队列:当前连接有效* exclusive:默认也是false,只能被当前创建的连接使用,而且当连接关闭后队列即被删除。此参考优先级高于durable* autoDelete:是否自动删除,当没有生产者或者消费者使用此队列,该队列会自动删除。* 一般设置一下队列的持久化就好,其余两个就是默认false* @return*/@Beanpublic Queue goodsEventQueue() {return new Queue(RabbitMQConstant.QUEUE_GOODS_EVENT, true, false, false, null);}/*** 创建交换机*/@Beanpublic DirectExchange goodsEventExchange() {return new DirectExchange(RabbitMQConstant.EXCHANGE_GOODS_EXCHANGE, true, false);}/*** 将队列绑定到交换机上*/@Beanpublic Binding goodsQueueToGoodsExchange() {return BindingBuilder.bind(goodsEventQueue()).to(goodsEventExchange()).with(RabbitMQConstant.ROUTING_KEY_GOODS_EVENT);}
}

启动生产者服务,浏览器打开http://127.0.0.1:15672/,可以看见消息队列创建
在这里插入图片描述
发送消息
在业务需要的地方,发生消息至消息队列

@Resource
private RabbitTemplate rabbitTemplate;@Override
public ApiResponse saveItem(ItemEntity itemEntity) {if (itemEntity != null) {String id = itemEntity.getSkuId();if (StringUtils.isNotBlank(id)) {ItemEntity entity = getById(id);if (entity != null) {BeanUtils.copyProperties(itemEntity, entity);updateById(entity);}} else {EntityUtil.initEntity(itemEntity);itemEntity.setSkuId(IdWorker.get32UUID());save(itemEntity);}}// 同步商品信息rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConstant.EXCHANGE_GOODS_EXCHANGE, RabbitMQConstant.ROUTING_KEY_GOODS_EVENT, itemEntity);return ApiResponse.ok();
}

4.消费者监听队列

package com.local.springboot.springbootservice.listener;import com.local.springboot.springbootdao.entity.ItemEntity;
import com.local.springboot.springbootservice.service.search.ElasticSearchService;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.amqp.support.AmqpHeaders;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Header;
import org.springframework.stereotype.Component;import javax.annotation.Resource;
import java.io.IOException;@Component
@Slf4j
public class GoodsEventQueueListener {@Resourceprivate ElasticSearchService elasticSearchService;@RabbitListener(queues = "goodsEventQueue")public void onGoodsEvent(ItemEntity itemEntity, Channel channel, @Header(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG) long tag) throws IOException {// 同步商品至estry {log.info("同步商品事件队列接收参数:{}", itemEntity);// 业务处理elasticSearchService.addGoods(itemEntity);} catch (Exception e) {log.error("同步商品事件异常:{}", e.getMessage());e.printStackTrace();} finally {// 手动签收消息channel.basicAck(tag, false);}}
}

5.运行结果

上述业务是在添加商品时,向消息队列发送消息,消费者接收消息之后对商品进行相应的处理,实现业务上的解耦。

同时运行两个服务,生产者调用添加商品接口

查看日志,消费者接收到消息之后做相应处理
在这里插入图片描述
至此,SpringBoot 简单整合RabbitMQ成功结束。

二、问题及解决

1.消息丢失

消息丢失可能的原因

①消息发出后,中途网络故障,服务器没收到
②消息发出后,服务器收到了,还没持久化,服务器宕机
③消息发出后,服务器收到了,服务挂了,消息自动签收,消费方还未处理业务逻辑。

在说解决方案之前,我们需要明白两个概念:消息确认机制消息签收机制

1.消息确认机制

主要是生产者使用的机制,用来确认消息是否被成功消费。

添加配置如下:

publisher-returns: true #确认消息已发送到队列(Queue)
publisher-confirm-type: correlated #确认消息已发送到交换机(Exchange)
@Component
@Slf4j
public class RabbitMQProducer implements RabbitTemplate.ConfirmCallback, RabbitTemplate.ReturnsCallback {/*** 发送消息** @param exchange* @param routingKey* @param source*/public void sendMessage(String exchange, String routingKey, ItemEntity source) {rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);rabbitTemplate.setReturnsCallback(this);rabbitTemplate.convertAndSend(exchange, routingKey, source);}/*** 成功接收后的回调** @param correlationData* @param b* @param s*/@Overridepublic void confirm(CorrelationData correlationData, boolean b, String s) {// 成功后的处理}/*** 失败后的回调** @param returnedMessage*/@Overridepublic void returnedMessage(ReturnedMessage returnedMessage) {// 失败后的处理}
}

实现RabbitTemplate.ConfirmCallback, RabbitTemplate.ReturnCallback这两个接口的方法后,可以对失败或者成功之后进行相应处理,之后进一步做消息补偿。

但是这种方法并不推荐,因为这种机制十分降低MQ的性能,一般采用后台管理实现人工补偿,两种方法只是性能与运维成本之间的一种抉择

2.消息签收机制

一般RabbitMQ的消息是自动签收的,你可以理解为快递签收了,那么这个快递的状态就从发送变为已签收,唯一的区别是快递公司会对物流轨迹有记录,而MQ签收后就从队列中删除了。

在开发中,我们一般都采用手动签收的方式,这样可以有效避免消息的丢失。

3.解决方案

上述两个概念搞清楚之后,再回过头来看消息丢失的原因

①和②是由于生产方未开启消息确认机制导致
③是由于消费方未开启手动签收机制导致。

解决方案

①生产方发送消息时,要try…catch,在catch中捕获异常,并将MQ发送的关键内容记录到日志表中,日志表中要有消息发送状态,若发送失败,由定时任务定期扫描重发并更新状态;
②生产方publisher必须要加入确认回调机制,确认成功发送并签收的消息,如果进入失败回调方法,就修改数据库消息的状态,等待定时任务重发;
③消费方要开启手动签收ACK机制,消费成功才将消息移除,失败或因异常情况而尚未处理,就重新入队。

2.消息积压

1.出现原因

消息积压出现的场景一般有两种:

①消费方的服务挂掉,导致一直无法消费消息;
②消费方的服务节点太少,导致消费能力不足,从而出现积压,这种情况极可能就是生产方的流量过大导致。

2.解决方案

①既然消费能力不足,那就扩展更多消费节点,提升消费能力;
②建立专门的队列消费服务,将消息批量取出并持久化,之后再慢慢消费。

①就是最直接的方式,也是消息积压最常用的解决方案,但有些企业考虑到服务器成本压力,会选择第②种方案进行迂回,先通过一个独立服务把要消费的消息存起来,比如存到数据库,之后再慢慢处理这些消息即可。

2.消息重复

1.出现原因

消息重复大体上有两种情况会出现:

①消息消费成功,事务已提交,签收时结果服务器宕机或网络原因导致签收失败,消息状态会由unack转变为ready,重新发送给其他消费方;
②消息消费失败,由于retry重试机制,重新入队又将消息发送出去。

2.解决方案

网上大体上能搜罗到的方法有三种:

①消费方业务接口做好幂等;
②消息日志表保存MQ发送时的唯一消息ID,消费方可以根据这个唯一ID进行判断避免消息重复;
③消费方的Message对象有个getRedelivered()方法返回Boolean,为TRUE就表示重复发送过来的。

这里只推荐第一种,业务方法幂等这是最直接有效的方式,②还要和数据库产生交互,③有可能导致第一次消费失败但第二次消费成功的情况被砍掉。
ps:
幂等性:就是一条命令执行任意多次所产生的影响和执行一次的影响相同

(这里分布式锁应该能解决这个问题)

最简单的方案就是,在数据库中建一个消息日志表,这个表记录消息ID和消息执行状态。这个我们消费消息的逻辑变为:在消息日志中增加一个消息记录,再根据消息记录,执行业务。我们每次都会在插入之前检查该消息是否已存在。这样就不会出现一条消息被多次执行的情况。这里的数据库也可以使用redis/memcache来实现唯一约束方案。

2.小结

消息丢失、消息重复、消息积压三个问题中,实际上主要解决的还是消息丢失,而消息丢失的最常见企业级方案之一就是定时任务补偿。

其实MQ只是一个做为辅助的中间件,使用MQ的目的就是解耦和转发,不用做多余的事情,保证MQ本身是流畅的、职责单一的即可

总结

本文主要简单讲述了SpringBoot整合RabbitMQ的过程,以及RabbitMQ的三种常见问题及解决方案

其实RabbitMQ本身的性能还是很强大的,总结以下三点:

①消息100%投递会增加运维成本,中小企业视情况使用,非必要不使用;
②消息确认机制影响性能,非必要不使用;
③消费者先保证消息能签收,业务处理失败可以人工补偿。

此外消息中间件的问题其实还有很多,比如

  • 序列化、传输协议,以及内存管理等问题?
  • 为什么消息队列能实现高吞吐?
  • 消息中间件中的队列模型与发布订阅模型的区别?
  • 如何选型消息中间件?

参考文章 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1737713844357727373&wfr=spider&for=pc

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