大白话-设计RocketMQ延迟消息

延迟消息一般用于：提前发送消息，延迟一段时间后才需要被处理的场景。比如：下单半小时后还未支付，则取消订单 释放库存 等。

RocketMQ的延迟消息使用上非常便捷，但是不支持任意时间的延迟，这一点对于有强迫症的朋友来说就比较难受，但是搞明白为什么这么设计后，就自然释怀了。

为什么RocketMQ不支持任意时间的延时？为什么延迟时间只能是从1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h这些时间段里选？如果让你来设计RocketMQ的延迟消息，你会怎么设计？本文从以上几个问题聊聊RocketMQ的延迟消息。

1、使用延迟消息

• RocketMQ不支持任意时间的延迟，只有18个等级的延迟时间，默认是：1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h。从头到尾共18个等级时间，s、m、h、d，分别表示秒、分、时、天。
• 默认的18个等级对应的时间可以修改，在broker.conf中增加如下配置，根据自身需求修改时间，然后重启broker。

messageDelayLevel=1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h

• RocketMQ发送延迟消息只需要给消息设置延迟时间级别setDelayTimeLevel。

DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("TestProducerGroup");
Message rocketMsg = new Message(topic, tags, payloads);
// delayLevel=0时，无需延迟
if (delayLevel > 0) {
    rocketMsg.setDelayTimeLevel(delayLevel);
}
SendResult sendResult = producer.send(rocketMsg, timeout);

2、延迟消息的原理

2.1、你会怎么设计

如果让你来设计RocketMQ的延迟消息，你会怎么设计？笔者会这样设计：

1. 延迟消息也是个消息，只是多了延迟时间，既然是消息，不管是不是要立刻处理，先找个临时Topic存储起来。
2. Topic里面实际上是一个个队列，那所有的延迟消息要存在一个队列里吗？不要放在同一个队列里，因为消息各自都有不同的延迟时间，如果放在一个队列里，会牵扯到其余问题：比如排序、比如记录消费位置等。所以是按延迟时间分开存。
3. 消息已经存起来了，那怎么处理呢？既然涉及到了延迟时间，那自然启动线程去定时获取消息，判断消息的延迟时间是否已经到达，到达之后则取出来投放到目的Topic。

2.2、粗略架构图

讲到这里，延迟消息的架构图基本浮现出来了：

2.3、RocketMQ的设计

实际上RocketMQ在设计延迟消息时，跟上面的思路基本类似，不在赘述，额外补充几点：

• 消息进入Broker后，会被存储在TopicSCHEDULE_TOPIC_XXXX中，只是在Dashboard中看不到。
• TopicSCHEDULE_TOPIC_XXXX中有18个消息队列，分别存储18个延迟等级对应的消息。
• RocketMQ 在启动时，会从broker.conf中获取18个等级对应的时间，延迟等级和时间的关系会存在放到DelayLevelTable中。
• RocketMQ会开启18个定时任务每隔100ms，从TopicSCHEDULE_TOPIC_XXXX判断18个队列里的第一个消息是否可以被投放，如果可以投放，则在投放到原本的目的Topic。判断逻辑：存入时间+延迟时间 > 当前时间。

3、为什么不支持自定义延时时间

说到这里，估计你也能猜到，为什么不支持自定义延迟时间了，核心原因还是性能问题。

试想一下，如果设计成任意时间，那么就不可能使用18个队列了，更不可能使用无限个队列了，只可能使用单个队列。

但是如果使用单个队列，按照先进先出的存放的话，那出现需要后进先出的消息怎么办？那只能对整个队列进行排序，如果消息量很大，每次有消息进来都需要排序，那CPU肯定会被玩爆。

而且队列里的消息被消费后，都会记录偏移量，如果每次有消息进来都要排序，那偏移量则失去意义，增加了消息丢失的风险。

所以，RocketMQ的这种18个延迟时间等级的设计，虽然在延迟时间的自由度上作出了妥协，但是基本满足业务，性能也很优秀。

4、总结

本文聊了RocketMQ延迟消息的使用、原理、解答了部分疑问。核心概念：临时Topic、目的Topic、定时任务、18个延迟等级、18个消息队列。RocketMQ延迟消息的设计方式，是一种兼顾了性能 和 业务的优秀设计。

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