spring boot Rabbit高级教程(三)

简介: spring boot Rabbit高级教程

spring boot Rabbit高级教程(二)https://developer.aliyun.com/article/1391818


业务判断

业务判断就是基于业务本身的逻辑或状态来判断是否是重复的请求或消息,不同的业务场景判断的思路也不一样。

处理消息的业务逻辑是把订单状态从未支付修改为已支付。因此我们就可以在执行业务时判断订单状态是否是未支付,如果不是则证明订单已经被处理过,无需重复处理。

相比较而言,消息ID的方案需要改造原有的数据库,所以我更推荐使用业务判断的方案。

以支付修改订单的业务为例,我们需要修改OrderServiceImpl中的markOrderPaySuccess方法:

@Override
    public void markOrderPaySuccess(Long orderId) {
        // 1.查询订单
        Order old = getById(orderId);
        // 2.判断订单状态
        if (old == null || old.getStatus() != 1) {
            // 订单不存在或者订单状态不是1,放弃处理
            return;
        }
        // 3.尝试更新订单
        Order order = new Order();
        order.setId(orderId);
        order.setStatus(2);
        order.setPayTime(LocalDateTime.now());
        updateById(order);
    }

上述代码逻辑上符合了幂等判断的需求,但是由于判断和更新是两步动作,因此在极小概率下可能存在线程安全问题。

我们可以合并上述操作为这样:

@Override
public void markOrderPaySuccess(Long orderId) {
    // UPDATE `order` SET status = ? , pay_time = ? WHERE id = ? AND status = 1
    lambdaUpdate()
            .set(Order::getStatus, 2)
            .set(Order::getPayTime, LocalDateTime.now())
            .eq(Order::getId, orderId)
            .eq(Order::getStatus, 1)
            .update();
}

注意看,上述代码等同于这样的SQL语句:

UPDATE `order` SET status = ? , pay_time = ? WHERE id = ? AND status = 1

我们在where条件中除了判断id以外,还加上了status必须为1的条件。如果条件不符(说明订单已支付),则SQL匹配不到数据,根本不会执行。

兜底方案

其实思想很简单:既然MQ通知不一定发送到交易服务,那么交易服务就必须自己主动去查询支付状态。这样即便支付服务的MQ通知失败,我们依然能通过主动查询来保证订单状态的一致。

流程如下:

图中黄色线圈起来的部分就是MQ通知失败后的兜底处理方案,由交易服务自己主动去查询支付状态。

不过需要注意的是,交易服务并不知道用户会在什么时候支付,如果查询的时机不正确(比如查询的时候用户正在支付中),可能查询到的支付状态也不正确。

那么问题来了,我们到底该在什么时间主动查询支付状态呢?

这个时间是无法确定的,因此,通常我们采取的措施就是利用定时任务定期查询.

  • 首先,支付服务会正在用户支付成功以后利用MQ消息通知交易服务,完成订单状态同步。
  • 其次,为了保证MQ消息的可靠性,我们采用了生产者确认机制、消费者确认、消费者失败重试等策略,确保消息投递的可靠性
  • 最后,我们还在交易服务设置了定时任务,定期查询订单支付状态。这样即便MQ通知失败,还可以利用定时任务作为兜底方案,确保订单支付状态的最终一致性。

延迟消息

在电商的支付业务中,对于一些库存有限的商品,为了更好的用户体验,通常都会在用户下单时立刻扣减商品库存。例如电影院购票、高铁购票,下单后就会锁定座位资源,其他人无法重复购买。

但是这样就存在一个问题,假如用户下单后一直不付款,就会一直占有库存资源,导致其他客户无法正常交易,最终导致商户利益受损!

因此,电商中通常的做法就是:对于超过一定时间未支付的订单,应该立刻取消订单并释放占用的库存

例如,订单支付超时时间为30分钟,则我们应该在用户下单后的第30分钟检查订单支付状态,如果发现未支付,应该立刻取消订单,释放库存。

但问题来了:如何才能准确的实现在下单后第30分钟去检查支付状态呢?

像这种在一段时间以后才执行的任务,我们称之为延迟任务,而要实现延迟任务,最简单的方案就是利用MQ的延迟消息了。

在RabbitMQ中实现延迟消息也有两种方案:

  • 死信交换机+TTL
  • 延迟消息插件

这一章我们就一起研究下这两种方案的实现方式,以及优缺点。

死信交换机和延迟消息

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.rejectbasic.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
  • 要投递的队列消息满了,无法投递

如果一个队列中的消息已经成为死信,并且这个队列通过**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,而这个交换机就称为死信交换机(Dead Letter Exchange)。而此时加入有队列与死信交换机绑定,则最终死信就会被投递到这个队列中。

死信交换机有什么作用呢?

  1. 收集那些因处理失败而被拒绝的消息
  2. 收集那些因队列满了而被拒绝的消息
  3. 收集因TTL(有效期)到期的消息

延迟消息

前面两种作用场景可以看做是把死信交换机当做一种消息处理的最终兜底方案,与消费者重试时讲的RepublishMessageRecoverer作用类似。

而最后一种场景,大家设想一下这样的场景:

如图,有一组绑定的交换机(ttl.fanout)和队列(ttl.queue)。但是ttl.queue没有消费者监听,而是设定了死信交换机hmall.direct,而队列direct.queue1则与死信交换机绑定,RoutingKey是blue:

假如我们现在发送一条消息到ttl.fanout,RoutingKey为blue,并设置消息的有效期为5000毫秒:

注意:尽管这里的ttl.fanout不需要RoutingKey,但是当消息变为死信并投递到死信交换机时,会沿用之前的RoutingKey,这样hmall.direct才能正确路由消息。

消息肯定会被投递到ttl.queue之后,由于没有消费者,因此消息无人消费。5秒之后,消息的有效期到期,成为死信:

死信被再次投递到死信交换机hmall.direct,并沿用之前的RoutingKey,也就是blue

由于direct.queue1hmall.direct绑定的key是blue,因此最终消息被成功路由到direct.queue1,如果此时有消费者与direct.queue1绑定, 也就能成功消费消息了。但此时已经是5秒钟以后了:

也就是说,publisher发送了一条消息,但最终consumer在5秒后才收到消息。我们成功实现了延迟消息

总结

注意:

RabbitMQ的消息过期是基于追溯方式来实现的,也就是说当一个消息的TTL到期以后不一定会被移除或投递到死信交换机,而是在消息恰好处于队首时才会被处理。

当队列中消息堆积很多的时候,过期消息可能不会被按时处理,因此你设置的TTL时间不一定准确。

:::

DelayExchange插件

基于死信队列虽然可以实现延迟消息,但是太麻烦了。因此RabbitMQ社区提供了一个延迟消息插件来实现相同的效果。

官方文档说明:

Scheduling Messages with RabbitMQ | RabbitMQ - Blog

下载

插件下载地址:

GitHub - rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange: Delayed Messaging for RabbitMQ

安装

因为我们是基于Docker安装,所以需要先查看RabbitMQ的插件目录对应的数据卷。

docker volume inspect mq-plugins

结果如下:

[
    {
        "CreatedAt": "2024-06-19T09:22:59+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/mq-plugins/_data",
        "Name": "mq-plugins",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

插件目录被挂载到了/var/lib/docker/volumes/mq-plugins/_data这个目录,我们上传插件到该目录下。

接下来执行命令,安装插件:

docker exec -it mq rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

运行结果如下:

声明延迟交换机

基于注解方式:

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "delay.queue", durable = "true"),
        exchange = @Exchange(name = "delay.direct", delayed = "true"),
        key = "delay"
))
public void listenDelayMessage(String msg){
    log.info("接收到delay.queue的延迟消息:{}", msg);
}

基于@Bean的方式:

package com.itheima.consumer.config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Slf4j
@Configuration
public class DelayExchangeConfig {
    @Bean
    public DirectExchange delayExchange(){
        return ExchangeBuilder
                .directExchange("delay.direct") // 指定交换机类型和名称
                .delayed() // 设置delay的属性为true
                .durable(true) // 持久化
                .build();
    }
    @Bean
    public Queue delayedQueue(){
        return new Queue("delay.queue");
    }
    @Bean
    public Binding delayQueueBinding(){
        return BindingBuilder.bind(delayedQueue()).to(delayExchange()).with("delay");
    }
}
发送延迟消息

发送消息时,必须通过x-delay属性设定延迟时间:

@Test
void testPublisherDelayMessage() {
    // 1.创建消息
    String message = "hello, delayed message";
    // 2.发送消息,利用消息后置处理器添加消息头
    rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct", "delay", message, new MessagePostProcessor() {
        @Override
        public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
            // 添加延迟消息属性
            message.getMessageProperties().setDelay(5000);
            return message;
        }
    });
}

:::warning

注意:

延迟消息插件内部会维护一个本地数据库表,同时使用Elang Timers功能实现计时。如果消息的延迟时间设置较长,可能会导致堆积的延迟消息非常多,会带来较大的CPU开销,同时延迟消息的时间会存在误差。

因此,不建议设置延迟时间过长的延迟消息

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