1.延迟队列——概念理解
延时队列,队列内部是有序的,最重要的特性就体现在它的延时属性上,延时队列中的元素是希望在指定时间到了以后或之前取出和处理,简单来说,延时队列就是用来存放需要在指定时间被处理的元素的队列。
延迟队列的使用场景:
1. 订单在十分钟之内未支付则自动取消。
2. 新创建的店铺,如果在十天内都没有上传过商品,则自动发送消息提醒。
3. 用户注册成功后,如果三天内没有登陆则进行短信提醒。
4. 用户发起退款,如果三天内没有得到处理则通知相关运营人员。
5. 预定会议后,需要在预定的时间点前十分钟通知各个与会人员参加会议。
这些场景都有一个特点,需要在某个事件发生之后或者之前的指定时间点完成某一项任务,如:发生订单生成事件,在十分钟之后检查该订单支付状态,然后将未支付的订单进行关闭;看起来似乎使用定时任务,一直轮询数据,每秒查一次,取出需要被处理的数据,然后处理不就完事了吗?如果数据量比较少,确实可以这样做,比如:对于“如果账单一周内未支付则进行自动结算”这样的需求,如果对于时间不是严格限制,而是宽松意义上的一周,那么每天晚上跑个定时任务检查一下所有未支付的账单,确实也是一个可行的方案。但对于数据量比较大,并且时效性较强的场景,如:“订单十分钟内未支付则关闭“,短期内未支付的订单数据可能会有很多,活动期间甚至会达到百万甚至千万级别,对这么庞大的数据量仍旧使用轮询的方式显然是不可取的,很可能在一秒内无法完成所有订单的检查,同时会给数据库带来很大压力,无法满足业务要求而且性能低下。
所以这个就需要结合延迟队列、TTL来实现。
TTL是什么呢?TTL 是RabbitMQ中一个消息或者队列的属性,表明一条消息或者该队列中的所有消息的最大存活时间,单位是毫秒。换句话说,如果一条消息设置了 TTL 属性或者进入了设置 TTL 属性的队列,那么这条消息如果在 TTL 设置的时间内没有被消费,则会成为"死信"。如果同时配置了队列的 TTL 和消息的
TTL,那么较小的那个值将会被使用,有两种方式设置 TTL。
· 对消息设置TTL属性:
msg.getMessageProperties().setExpiration(ttlTime);
· 对队列设置TTL属性:
map.put("x-message-ttl",40000);
如果设置了队列的 TTL 属性,那么一旦消息过期,就会被队列丢弃(如果配置了死信队列被丢到死信队列中),而第二种方式,消息即使过期,也不一定会被马上丢弃,因为消息是否过期是在即将投递到消费者之前判定的,如果当前队列有严重的消息积压情况,则已过期的消息也许还能存活较长时间;另外,还需要注意的一点是,如果不设置 TTL,表示消息永远不会过期,如果将 TTL 设置为 0,则表示除非此时可以直接投递该消息到消费者,否则该消息将会被丢弃。
上一篇文章我们介绍了死信队列,刚刚又介绍了 TTL,至此利用 RabbitMQ 实现延时队列的两大要素已经集齐,接下来只需要将它们进行融合,再加入一点点调味料,延时队列就可以新鲜出炉了。想想看,延时队列,不就是想要消息延迟多久被处理吗,TTL 则刚好能让消息在延迟多久之后成为死信,另一方面,成为死信的消息都会被投递到死信队列里,这样只需要消费者一直消费死信队列里的消息就完事了,因为里面的消息都是希望被立即处理的消息。
2.延迟队列——应用举例
这里我们就通过整合SpringBoot来完成延迟队列的相关代码实现。首先就是pom文件
<dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>fastjson</artifactId> <version>1.2.28</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> </dependency> </dependencies>
然后我们这里先把核心配置文件写一下,主要就是rabbitmq连接的相关信息。
spring.rabbitmq.host=192.168.40.130 spring.rabbitmq.port=5672 spring.rabbitmq.username=root spring.rabbitmq.password=root
接下来,我们需要完成交换机、队列的定义,以及二者之间的绑定,因为是整合了SpringBoot,所以这部分就可以写在一个配置类中。
该案例是通过对队列设置TTL来实现延迟队列的,一个队列的TTL是10s、另一个队列的TTL是40s。
package com.szh.rabbitmq.config; import org.springframework.amqp.core.*; import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * */ @Configuration public class TtlQueueConfig { //普通交换机名称 public static final String X_EXCHANGE = "X"; //普通队列名称 public static final String QUEUE_A = "QA"; //普通队列名称 public static final String QUEUE_B = "QB"; //死信交换机名称 public static final String Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE = "Y"; //死信队列名称 public static final String DEAD_LETTER_QUEUE = "QD"; //声明普通Exchange @Bean("xExchange") public DirectExchange xExchange() { return new DirectExchange(X_EXCHANGE); } //声明死信Exchange @Bean("yExchange") public DirectExchange yExchange() { return new DirectExchange(Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE); } //声明普通Queue @Bean("queueA") public Queue queueA() { Map<String,Object> map = new HashMap<>(3); //设置死信交换机 map.put("x-dead-letter-exchange",Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE); //设置死信RoutingKey map.put("x-dead-letter-routing-key","YD"); //设置TTL map.put("x-message-ttl",10000); return QueueBuilder.durable(QUEUE_A).withArguments(map).build(); } //声明普通Queue @Bean("queueB") public Queue queueB() { Map<String,Object> map = new HashMap<>(3); //设置死信交换机 map.put("x-dead-letter-exchange",Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE); //设置死信RoutingKey map.put("x-dead-letter-routing-key","YD"); //设置TTL map.put("x-message-ttl",40000); return QueueBuilder.durable(QUEUE_B).withArguments(map).build(); } //声明死信队列 @Bean("queueD") public Queue queueD() { return QueueBuilder.durable(DEAD_LETTER_QUEUE).build(); } //将队列与交换机进行绑定 @Bean public Binding queueABindingX(@Qualifier("queueA") Queue queueA, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) { return BindingBuilder.bind(queueA).to(xExchange).with("XA"); } @Bean public Binding queueBBindingX(@Qualifier("queueB") Queue queueB, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) { return BindingBuilder.bind(queueB).to(xExchange).with("XB"); } @Bean public Binding queueDBindingY(@Qualifier("queueD") Queue queueD, @Qualifier("yExchange") DirectExchange yExchange) { return BindingBuilder.bind(queueD).to(yExchange).with("YD"); } }
队列、交换机以及二者之间的RoutingKey都有了,那么还需要生产者、消费者。
controller是发送请求的,自然就是生产者了,Consumer则是消费者接收消息的。
package com.szh.rabbitmq.controller; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.Date; /** * */ @Slf4j @RestController @RequestMapping(value = "/ttl") public class SendController { @Autowired private RabbitTemplate rabbitTemplate; @GetMapping(value = "/sendMsg/{message}") public void sendMsg(@PathVariable String message) { log.info("当前时间:{},发送一条小心给两个TTL队列:{}",new Date().toString(),message); rabbitTemplate.convertAndSend("X","XA","消息来自TTL为10s的队列:" + message); rabbitTemplate.convertAndSend("X","XB","消息来自TTL为40s的队列:" + message); } }
package com.szh.rabbitmq.listener; import com.rabbitmq.client.Channel; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.amqp.core.Message; import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.Date; /** * */ @Slf4j @Component public class DeadLetterQueueConsumer { //接收消息 @RabbitListener(queues = "QD") public void receiveD(Message message, Channel channel) throws Exception { String msg = new String(message.getBody()); log.info("当前时间:{},收到死信队列的消息:{}",new Date().toString(),msg); } }
最后我们启动测试一下。
从结果中可以看到,我们首先通过生产者向MQ中发送了一条消息给两个队列,这条消息没有被立即消费,第一条消息在 10S 后变成了死信消息,然后被消费者消费掉,第二条消息在 40S 之后变成了死信消息,然后被消费掉,这样一个延时队列就打造完成了。
不过,如果这样使用的话,岂不是每增加一个新的时间需求,就要新增一个队列,这里只有 10S 和 40S两个时间选项,如果需要一个小时后处理,那么就需要增加 TTL 为一个小时的队列,如果是预定会议室然后提前通知这样的场景,岂不是要增加无数个队列才能满足需求?
所以这就需要下面要说的,延迟队列的优化(对消息设置TTL属性)。
3.延迟队列优化——应用举例
pom文件和核心配置文件与上面的案例是一样的,这里就不再给出了。下面参考这个架构图(主要是交换机X、Y,普通队列QC、死信队列QD)来做优化。
首先还是先在配置类中定义队列、交换机、以及二者之间的Binding。
package com.szh.rabbitmq.config; import org.springframework.amqp.core.*; import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * */ @Configuration public class TtlQueueConfig { //普通交换机名称 public static final String X_EXCHANGE = "X"; //普通队列名称 public static final String QUEUE_A = "QA"; //普通队列名称 public static final String QUEUE_B = "QB"; //死信交换机名称 public static final String Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE = "Y"; //死信队列名称 public static final String DEAD_LETTER_QUEUE = "QD"; //声明普通Exchange @Bean("xExchange") public DirectExchange xExchange() { return new DirectExchange(X_EXCHANGE); } //声明死信Exchange @Bean("yExchange") public DirectExchange yExchange() { return new DirectExchange(Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE); } //================================= 延迟队列优化 ================================= //普通队列名称 public static final String QUEUE_C = "QC"; //声明普通Queue @Bean("queueC") public Queue queueC() { Map<String,Object> map = new HashMap<>(3); //设置死信交换机 map.put("x-dead-letter-exchange",Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE); //设置死信RoutingKey map.put("x-dead-letter-routing-key","YD"); return QueueBuilder.durable(QUEUE_C).withArguments(map).build(); } //将队列与交换机进行绑定 @Bean public Binding queueCBindingX(@Qualifier("queueC") Queue queueC, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) { return BindingBuilder.bind(queueC).to(xExchange).with("XC"); } }
下面是生产者和消费者的代码。
package com.szh.rabbitmq.controller; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.Date; /** * */ @Slf4j @RestController @RequestMapping(value = "/ttl") public class SendController { @Autowired private RabbitTemplate rabbitTemplate; @GetMapping(value = "/sendExpirationMsg/{message}/{ttlTime}") public void sendMsg(@PathVariable String message, @PathVariable String ttlTime) { log.info("当前时间:{},发送一条时长为{}ms的TTL信息给队列QC:{}",new Date().toString(),ttlTime,message); rabbitTemplate.convertAndSend("X","XC",message,msg -> { msg.getMessageProperties().setExpiration(ttlTime); return msg; }); } }
package com.szh.rabbitmq.listener; import com.rabbitmq.client.Channel; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.amqp.core.Message; import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.Date; /** * */ @Slf4j @Component public class DeadLetterQueueConsumer { //接收消息 @RabbitListener(queues = "QD") public void receiveD(Message message, Channel channel) throws Exception { String msg = new String(message.getBody()); log.info("当前时间:{},收到死信队列的消息:{}",new Date().toString(),msg); } }
最后我们启动测试。从结果中看到,我们发送了两条消息到MQ中,一条消息的TTL为20s、另一条消息的TTL为5s,按道理说肯定是5s的这个先被消费者从死信队列中取走处理,但是结果好像不太给面子,两条消息竟然都等到了20s才变成死信消息进而被消费者消费。
看起来似乎没什么问题,但是在最开始的时候,就介绍过如果使用在消息属性上设置 TTL 的方式,消息可能并不会按时“死亡“,因为 RabbitMQ 只会检查第一个消息是否过期,如果过期则丢到死信队列,如果第一个消息的延时时长很长,而第二个消息的延时时长很短,第二个消息并不会优先得到执行。
关于上面这个问题的解决,就要使用RabbitMQ中的一个插件 rabbitmq_delayed_message_exchange-3.8.0.ez,这个我就不演示了。