微服务开发与实战Day07

一、消息可靠性问题

首先，分析一下消息丢失的可能性有哪些。

消息从发送者发送消息，到消费者处理消息，需要经过的流程是这样的：

消息从生产者到消费者的每一步都可能导致消息丢失：

发送消息时丢失：

生产者发送消息时连接MQ失败
生产者发送消息到达MQ后未找到Exchange
生产者发送消息到达MQ的Exchange后，未找到合适的Queue
消息到达MQ后，处理消息的进程发生异常。

MQ导致消息丢失：

消息到达MQ后，保存到队列后，尚未消费就突然宕机

消费者处理消息时：

消息接收后尚未处理突然宕机
消息接收后处理过程中抛出异常

综上，我们要解决消息丢失问题，保证MQ的可靠性，就必须从3个方面入手

确保生产者一定把消息发送到MQ
确保MQ不会将消息丢失
确保消费者一定要处理消息

1. 发送者的可靠性

1.1 发送者重连机制

有时候由于网络波动，可能会出现发送者连接MQ失败的情况。通过配置我们可以开启连接失败后的重连机制：

①在mq-demo项目的publisher模块的application.yaml添加如下

spring:
  rabbitmq:
    connection-timeout: 1s # 设置MQ的连接超时时间
    template:
      retry:
        enabled: true # 开启超时重试机制
        initial-interval: 1000ms # 失败后的初始等待时间
        multiplier: 1 # 失败后下次的等待时长倍数，下次等待时长 = initial-interval * multiplier
        max-attempts: 3 # 最大重试次数

②在虚拟机中把mq停止

docker stop mq

测试完之后重启mq

docker restart mq

③运行单元测试TestSimpleQueue()

注意，当网络不稳定的时候，利用重试机制可以有效提高消息发送的成功率。不过SpringAMQP提供的重试机制是阻塞式的重试，也就是说多次重试等待的过程中，当前线程是被阻塞的，会影响业务性能。如果对于业务性能有要求，建议禁用重试机制。如果一定要使用，请合理配置等待时长和重试次数，当然也可以考虑使用异步线程来执行发送消息的代码。

1.2 发送者确认机制

SpringAMQP提供了Publisher Confirm和Publisher Return两种确认机制。开启确认机制后，当发送者发送消息给MQ后，MQ会返回确认结果给发送者。返回的结果有以下几种情况：

消息投递到了MQ，但是路由失败。此时会通过PublisherReturn返回路由异常原因，然后返回ACK，告知投递成功
临时消息投递到了MQ，并且入队成功，返回ACK，告知投递成功
持久消息投递到了MQ，并且入队完成持久化，返回ACK，告知投递成功
其他情况都会返回NACK，告知投递失败

1.3 SpringAMQP实现发送者确认

①在publisher这个微服务的application.yml中添加配置

spring:
  rabbitmq:
    # ... ... 省略
    publisher-confirm-type: correlated # 开启publisher confirm机制，并设置confirm类型
    publisher-returns: true # 开启publisher return 机制
logging:
  pattern:
    dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS
  level:
    com.itheima: debug

配置说明：这里publisher-confirm-type有三种模式可选：

none：关闭confirm机制，默认
simple：同步阻塞等待MQ的回执消息
correlated：MQ异步回调方式返回回执消息

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：

publisher下新增config.MqConfig

package com.itheima.publisher.config;

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.annotation.PostConstruct;

@Configuration
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class MqConfig {

    private final RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @PostConstruct
    public void init() {
        rabbitTemplate.setReturnsCallback(returned -> {
            log.error("监听到消息rentun callback");
            log.debug("交换机：{}", returned.getExchange());
            log.debug("routingKey：{}", returned.getRoutingKey());
            log.debug("message：{}", returned.getMessage());
            log.debug("replyCode：{}", returned.getReplyCode());
            log.debug("replyText：{}", returned.getReplyText());
        });
    }
}

③发送消息，指定消息ID、消息ConfirmCallback

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.util.concurrent.ListenableFutureCallback;

import java.util.UUID;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testConfirmCallback() throws InterruptedException {
        // 1. 创建correlationData
        CorrelationData cd = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
        cd.getFuture().addCallback(new ListenableFutureCallback<CorrelationData.Confirm>() {
            @Override
            public void onFailure(Throwable ex) {
                log.error("spring amqp 处理确认结果异常", ex);
                // 可以在此处实现重发逻辑，例如判断异常类型或重试次数
            }

            @Override
            public void onSuccess(CorrelationData.Confirm result) {
                // 判断是否成功
                if(result.isAck()) {
                    log.debug("收到confirmCallback ack, 消息发送成功！");
                } else {
                    log.error("收到confirmCallback nack, 消息发送失败！reason：{}", result.getReason());
                }
            }
        });
        // 2. 交换机名
        String exchangeName = "hmall.direct";
        // 3. 发送消息
        String message = "hello, mq!";
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message, cd);
        // 让线程休眠，使其有充分的时间接收回调
        Thread.sleep(2000);
    }
}

运行单元测试

当设置一个不存在的routingKey时：

交换机名称填错时：

2. MQ的可靠性

在默认情况下，RabbitMQ会接收到的信息保存在内存中以降低消息收发的延迟。这样会导致两个问题：

一旦MQ宕机，内存中的消息会丢失
内存空间有限，当消费者故障或处理过慢时，会导致消息积压，引发MQ阻塞

2.1 数据持久化

RabbitMQ实现数据持久化包括3个方面

交换机持久化

队列持久化

消息持久化

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessageBuilder;
import org.springframework.amqp.core.MessageDeliveryMode;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.util.concurrent.ListenableFutureCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessage() {
        // 1. 自定义构建消息
        Message message = MessageBuilder
                .withBody("hello, SpringAMQP".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)
                .build();
        // 2. 发送消息
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend("simple.queue", "hello.SpringAMQP");
        }
    }
}

NON_PERSISTENT

PERSISTENT

2.2 Lazy Queue

从RabbitMQ的3.6.0版本开始，就增加了Lazy Queue的概念，也就是惰性队列

惰性队列的特征如下：

接受到消息后直接存入磁盘，不再存储到内存
消费者要消费消息时才会从磁盘中读取并加载到内存（可以提前缓存部分消息到内存，最多2048条）

在3.12版本后，所有队列都是Lazy Queue模式，无法更改。

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：

控制台配置Lazy模式：

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessageBuilder;
import org.springframework.amqp.core.MessageDeliveryMode;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.util.concurrent.ListenableFutureCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessage() {
        // 1. 自定义构建消息
        Message message = MessageBuilder
                .withBody("hello, SpringAMQP".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)
                .build();
        // 2. 发送消息
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend("lazy.queue", "hello.SpringAMQP");
        }
    }
}

代码配置Lazy模式：

①在利用SpringAMQP声明队列的时候，添加x-queue-mod=lazy参数也可以设置队列为Lazy模式：

@Bean
public Queue lazyQueue(){
    return QueueBuilder
            .durable("lazy.queue")
            .lazy() // 开启Lazy模式
            .build();
}

这里是通过QueueBuilder的lazy()函数配置Lazy模式，底层源码如下：

②当然，也可以基于注解来声明队列并设置为Lazy模式：

@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);
}

总结

RabbitMQ如何保证消息的可靠性？

首先通过配置可以让交换机、队列、以及发送的消息都持久化。这样队列中的消息会持久化到磁盘，MQ重启消息依然存在。
RabbitMQ在3.6版本引入了LazyQueue，并且在3.12版本后会成为队列的默认模式。LazyQueue会将所有消息都持久化。
开启持久化和生产者确认时，RabbitMQ只有在消息持久化完成后才会给生产者返回ACK回执。

3. 消费者的可靠性

3.1 消费者确认机制

消费者确认机制（Consumer Acknowledgement）是为了确认消费者是否成功处理消息。当消费者处理消息结束后，应该向RabbitMQ发送一个回执，告知RabbitMQ自己消息处理状态：

ack：成功处理消息，RabbitMQ从队列中删除该消息

nack：消息处理失败，RabbitMQ需要再次投递消息

reject：消息处理失败并拒绝该消息，RabbitMQ从队列中删除该消息

SpringAMQP已经实现了消息确认功能。并允许我们通过配置文件选择ACK处理方式，有三种方式：

none：不处理。即消息传递给消费者后立即ack，消息会立刻从MQ删除。非常不安全，不建议使用
manual：手动模式。需要自己在业务代码中调用api，发送ack或reject，存在业务入侵，但更灵活
auto：自动模式。SpringAMQP利用AOP对我们的消息处理逻辑做了环绕增强，当业务正常执行时自动返回ack，当业务出现异常时，根据异常判断返回不同结果：
- 如果是业务异常，会自动返回nack
- 如果是消息处理或校验异常，自动返回reject

通过下面的配置可以更改SpringAMQP的ACK处理方式：consumer下的application.yml

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        acknowledge-mode: none # 不做处理

可以在SpringRabbitListener中进行一个测试

package com.itheima.consumer.mq;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.ExchangeTypes;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.amqp.support.converter.MessageConversionException;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalTime;
import java.util.Map;

@Slf4j
@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueue(String message) {
        log.info("监听到simple.queue的消息：[" + message + "]");
//        throw new RuntimeException("我是故意抛出的异常！");
        throw new MessageConversionException("我是故意抛出的异常！");
    }
}

SpringAmqpTest

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;


import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleQueue() {
        // 1. 队列名
        String queueName = "simple.queue";
        // 2. 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

3.2 失败重试机制

SpringAMQP提供了消费者失败重试机制，在消费者出现异常时利用本地重试，而不是无限的requeue到mq。我们可以通过在consumer的application.yaml文件中添加配置来开启重试机制：

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        retry:
          enabled: true # 开启消费者失败重试
          initial-interval: 1000ms # 初识的失败等待时长为1秒
          multiplier: 1 # 失败的等待时长倍数，下次等待时长 = multiplier * last-interval
          max-attempts: 3 # 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

利用3.1中的测试代码进行测试（RuntimeException）

失败消息处理策略

在开启重试模式之后，重试次数耗尽，如果消息依然失败，则需要有由MessageRecover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。默认就是这种方法。
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

将失败处理策略改为RepublishMessageRecoverer：

①首先，定义接收失败消息的交换机、队列及其绑定关系

②然后，定义RepublishMessageRecoverer

package com.itheima.consumer.config;

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.amqp.rabbit.retry.MessageRecoverer;
import org.springframework.amqp.rabbit.retry.RepublishMessageRecoverer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class ErrorMessageConfiguration {

    @Bean
    public DirectExchange errorExchange() {
        return new DirectExchange("error.direct");
    }

    @Bean
    public Queue errorQueue() {
        return new Queue("error.queue");
    }

    @Bean
    public Binding errorQueueBinding(Queue errorQueue, DirectExchange errorExchange) {
        return BindingBuilder.bind(errorQueue).to(errorExchange).with("error");
    }

    @Bean
    public MessageRecoverer messageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate) {
        return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error");
    }
}

3.3 业务幂等性

幂等是一个数学概念，用函数表达式来描述是这样的：f(x) = f(f(x))。在程序开发中，则是指同一个业务，执行一次或多次对业务状态的影响是一致的。

要尽可能避免非幂等业务被重复执行。然而在实际场景中，由于意外经常会出现业务被重复执行的情况，例如：

页面卡顿时频繁刷新导致表单重复提交
服务间调用的重试
MQ消息的重复投递

因此，我们必须想办法保证消息处理的幂等性。

3.3.1 唯一消息id

方案一，是给每个消息都设置一个唯一id，利用id区分是否是重复消息：

①每一条消息都生成一个唯一的id，与消息一起投递给消费者

②消费者接收到消息后处理自己的业务，业务处理成功后将消息ID保存到数据库

③如果下次又收到相同消息，去数据库查询判断是否存在，存在则为重复消息放弃处理。

@Bean
public MessageConverter messageConverter(){
    // 1.定义消息转换器
    Jackson2JsonMessageConverter jjmc = new Jackson2JsonMessageConverter();
    // 2.配置自动创建消息id，用于识别不同消息，也可以在业务中基于ID判断是否是重复消息
    jjmc.setCreateMessageIds(true);
    return jjmc;
}

SpringAmqpTest

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;


import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleQueue() {
        // 1. 队列名
        String queueName = "simple.queue";
        // 2. 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

SpringRabbitListener

package com.itheima.consumer.mq;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.stereotype.Component;


@Slf4j
@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueue(Message message) {
        log.info("监听到simple.queue的消息-ID: [{}]", message.getMessageProperties().getMessageId());
        log.info("监听到simple.queue的消息：[{}]", new String(message.getBody()));
    }
}

唯一消息ID的方案需要改造原有的数据库。

3.3.2 业务判断

方案二，是结合业务逻辑，基于业务本身做判断。以我们的余额支付业务为例：

黑马商城hmall

package com.hmall.trade.listener;

import com.hmall.trade.domain.po.Order;
import com.hmall.trade.service.IOrderService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class PayStatusListener {

   private final IOrderService orderService;

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "trade.pay.success.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(name = "pay.direct"),
            key = "pay.success"
    ))
    public void listenPaySuccess(Long orderId) {
        // 1. 查询订单
        Order order = orderService.getById(orderId);
        // 2. 判断订单状态，是否为未支付
        if(order == null || order.getStatus() != 1) {
            // 不做处理
            return;
        }
        // 3. 标记订单状态为已支付
        orderService.markOrderPaySuccess(orderId);
    }
}

总结

如何保证支付服务与交易服务之间的订单状态一致性？

首先，支付服务会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，确保消息投递和处理的可靠性。同时也开启了MQ的持久化，避免因服务宕机导致消息丢失。
最后，我们还在交易服务更新订单状态时做了业务幂等判断，避免因消息重复消费导致订单状态异常。

如果交易服务消息处理失败，有没有什么兜底方案？

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。

通常我们采取的措施就是利用定时任务定期查询，例如每隔20秒就查询一次，并判断支付状态。如果发现订单已经支付，则立刻更新订单状态为已支付即可。

4. 延迟消息

延迟消息：发送者发送消息时指定一个时间，消费者不会立刻收到消息，而是在指定时间之后才收到消息。

延迟任务：设置在一定时间之后才执行的任务

4.1 死信交换机

当一个队列中的消息满足下列情况之一时，就会成为死信（dead letter）：

消费者使用basic.reject或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（达到了队列或消息本身设置的过期时间），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

如果队列通过dead-letter-exchange属性指定了一个交换机，那么该队列中的死信就会投递到这个交换机中。这个交换机称为死信交换机（Dead Letter Exchange，简称DLX）。

mq-demo项目：SpringRabbitListener

package com.itheima.consumer.mq;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.ExchangeTypes;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;


@Slf4j
@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "dlx.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(name = "dlx.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
            key = {"blue"}
    ))
    public void listenDlxQueue(String message) {
        log.info("消费者监听到dlx.queue的消息：[{}]", message);
    }
}

NormalConfiguration

package com.itheima.consumer.config;

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.amqp.rabbit.retry.MessageRecoverer;
import org.springframework.amqp.rabbit.retry.RepublishMessageRecoverer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class NormalConfiguration {

    @Bean
    public DirectExchange normalExchange() {
        return new DirectExchange("normal.direct");
    }

    @Bean
    public Queue normalQueue() {
        return QueueBuilder
                .durable("normal.queue")
                .deadLetterExchange("dlx.direct")
                .build();
    }

    @Bean
    public Binding normalExchangeBinding(Queue normalQueue, DirectExchange normalExchange) {
        return BindingBuilder.bind(normalQueue).to(normalExchange).with("blue");
    }
}

重启ConsumerApplication

SpringAmqpTest

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.AmqpException;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessageBuilder;
import org.springframework.amqp.core.MessageDeliveryMode;
import org.springframework.amqp.core.MessagePostProcessor;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;


import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendDelayMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("normal.direct", "blue", "blue sky", message -> {
            message.getMessageProperties().setExpiration("10000");
            return message;
        });
    }
}

启动单元测试

4.2 延迟消息插件

DelayExchange插件：https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange

这个插件可以将普通交换机改造为支持延迟消息功能的交换机，当消息投递到交换机后可以暂存一定时间，到期后再投递到队列。

（1）安装

①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": "2024-06-12T13:30:30+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。

cd /var/lib/docker/volumes/mq-plugins/_data

接下来执行命令，安装插件

docker exec -it mq rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

（2）声明延迟交换机

基于注解方式：

package com.itheima.consumer.mq;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Slf4j
@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "delay.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(name = "delay.direct", delayed = "true"),
            key = {"hi"}
    ))
    public void listenDelayQueue(String message) {
        log.info("消费者监听到delay.queue的消息：[{}]", message);
    }
}

启动ConsumerApplication

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");
    }
}

（3）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：

package com.itheima.publisher;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;


import java.util.UUID;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest
@Slf4j
class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendDelayMessageByPlugin() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct", "hi", "hello", message -> {
            message.getMessageProperties().setDelay(10000);
            return message;
        });
    }
}

启动单元测试

4.3 取消超时订单

用户下单完成后，发送15分钟延迟消息，在15分钟后接收消息，检查支付状态：

已支付：更新订单状态为已支付
未支付：更新订单状态为关闭订单，恢复商品库存

步骤：黑马商城hmall

①定义常量

在trade-service添加config.MQConstants

package com.hmall.trade.constants;

public interface MQConstants {
    String DELAY_EXCHANGE_NAME = "trade.delay.direct";
    String DELAY_ORDER_QUEUE_NAME = "trade.delay.order.queue";
    String DELAY_ORDER_KEY = "delay.order.query";
}

②改造下单业务，发送延迟消息

OrderServiceImpl

为了方便测试，这里延迟时间设为10秒

package com.hmall.trade.service.impl;

// ... ...

/**
 * <p>
 * 服务实现类
 * </p>
 *
 * @author 虎哥
 * @since 2023-05-05
 */
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper, Order> implements IOrderService {

    private final ItemClient itemClient;
    private final IOrderDetailService detailService;
    private final CartClient cartClient;
    private final RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Override
    @GlobalTransactional
    public Long createOrder(OrderFormDTO orderFormDTO) {
        // 1.订单数据
        Order order = new Order();
        // 1.1.查询商品
        List<OrderDetailDTO> detailDTOS = orderFormDTO.getDetails();
        // 1.2.获取商品id和数量的Map
        Map<Long, Integer> itemNumMap = detailDTOS.stream()
                .collect(Collectors.toMap(OrderDetailDTO::getItemId, OrderDetailDTO::getNum));
        Set<Long> itemIds = itemNumMap.keySet();
        // 1.3.查询商品
        List<ItemDTO> items = itemClient.queryItemByIds(itemIds);
        if (items == null || items.size() < itemIds.size()) {
            throw new BadRequestException("商品不存在");
        }
        // 1.4.基于商品价格、购买数量计算商品总价：totalFee
        int total = 0;
        for (ItemDTO item : items) {
            total += item.getPrice() * itemNumMap.get(item.getId());
        }
        order.setTotalFee(total);
        // 1.5.其它属性
        order.setPaymentType(orderFormDTO.getPaymentType());
        order.setUserId(UserContext.getUser());
        order.setStatus(1);
        // 1.6.将Order写入数据库order表中
        save(order);

        // 2.保存订单详情
        List<OrderDetail> details = buildDetails(order.getId(), items, itemNumMap);
        detailService.saveBatch(details);

        // 3.清理购物车商品
        cartClient.deleteCartItemByIds(itemIds);

        // 4.扣减库存
        try {
            itemClient.deductStock(detailDTOS);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("库存不足！");
        }
        // 5. 发送延迟消息，检测订单支付状态
        rabbitTemplate.convertAndSend(
                MQConstants.DELAY_EXCHANGE_NAME,
                MQConstants.DELAY_ORDER_KEY,
                order.getId(),
                message -> {
                    message.getMessageProperties().setDelay(10000);
                    return message;
                });

        return order.getId();
    }
}

③编写查询支付状态接口

由于MQ消息处理时需要查询支付状态，因此我们要在pay-service模块定义一个这样的接口，并提供对应的FeignClient.

首先，在hm-api模块定义三个类：

PayOrderDTO：

package com.hmall.api.dto;

import io.swagger.annotations.ApiModel;
import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Data;

import java.time.LocalDateTime;

/**
 * <p>
 * 支付订单
 * </p>
 */
@Data
@ApiModel(description = "支付单数据传输实体")
public class PayOrderDTO {
    @ApiModelProperty("id")
    private Long id;
    @ApiModelProperty("业务订单号")
    private Long bizOrderNo;
    @ApiModelProperty("支付单号")
    private Long payOrderNo;
    @ApiModelProperty("支付用户id")
    private Long bizUserId;
    @ApiModelProperty("支付渠道编码")
    private String payChannelCode;
    @ApiModelProperty("支付金额，单位分")
    private Integer amount;
    @ApiModelProperty("付类型，1：h5,2:小程序，3：公众号，4：扫码，5：余额支付")
    private Integer payType;
    @ApiModelProperty("付状态，0：待提交，1:待支付，2：支付超时或取消，3：支付成功")
    private Integer status;
    @ApiModelProperty("拓展字段，用于传递不同渠道单独处理的字段")
    private String expandJson;
    @ApiModelProperty("第三方返回业务码")
    private String resultCode;
    @ApiModelProperty("第三方返回提示信息")
    private String resultMsg;
    @ApiModelProperty("支付成功时间")
    private LocalDateTime paySuccessTime;
    @ApiModelProperty("支付超时时间")
    private LocalDateTime payOverTime;
    @ApiModelProperty("支付二维码链接")
    private String qrCodeUrl;
    @ApiModelProperty("创建时间")
    private LocalDateTime createTime;
    @ApiModelProperty("更新时间")
    private LocalDateTime updateTime;
}

PayClient

package com.hmall.api.client;

import com.hmall.api.client.fallback.PayClientFallback;
import com.hmall.api.dto.PayOrderDTO;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@FeignClient(value = "pay-service", fallbackFactory = PayClientFallback.class)
public interface PayClient {
    /**
     * 根据交易订单id查询支付单
     * @param id 业务订单id
     * @return 支付单信息
     */
    @GetMapping("/pay-orders/biz/{id}")
    PayOrderDTO queryPayOrderByBizOrderNo(@PathVariable("id") Long id);
}

PayClientFallback

package com.hmall.api.client.fallback;

import com.hmall.api.client.PayClient;
import com.hmall.api.dto.PayOrderDTO;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.openfeign.FallbackFactory;

@Slf4j
public class PayClientFallback implements FallbackFactory<PayClient> {
    @Override
    public PayClient create(Throwable cause) {
        return new PayClient() {
            @Override
            public PayOrderDTO queryPayOrderByBizOrderNo(Long id) {
                return null;
            }
        };
    }
}

最后，在pay-service模块的PayController中实现该接口：

@ApiOperation("根据id查询支付单")
@GetMapping("/biz/{id}")
public PayOrderDTO queryPayOrderByBizOrderNo(@PathVariable("id") Long id){
    PayOrder payOrder = payOrderService.lambdaQuery().eq(PayOrder::getBizOrderNo, id).one();
    return BeanUtils.copyBean(payOrder, PayOrderDTO.class);
}

④监听消息，查询支付状态

在trade-service编写一个监听器，监听延迟消息，查询订单支付状态：

package com.hmall.trade.listener;

import com.hmall.api.client.PayClient;
import com.hmall.api.dto.PayOrderDTO;
import com.hmall.trade.constants.MQConstants;
import com.hmall.trade.domain.po.Order;
import com.hmall.trade.service.IOrderService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class OrderDelayMessageListener {

    private final IOrderService orderService;
    private final PayClient payClient;

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = MQConstants.DELAY_ORDER_QUEUE_NAME),
            exchange = @Exchange(name = MQConstants.DELAY_EXCHANGE_NAME, delayed = "true"),
            key = MQConstants.DELAY_ORDER_KEY
    ))
    public void listenOrderDelayMessage(Long orderId) {
        // 1. 查询订单
        Order order = orderService.getById(orderId);
        // 2. 检测订单状态，判断是否已支付
        if(order == null || order.getStatus() != 1) {
            // 订单不存在或者已经支付
            return;
        }
        // 3. 未支付，需要查询支付流水状态
        PayOrderDTO payOrder = payClient.queryPayOrderByBizOrderNo(orderId);
        // 4. 判断是否支付
        if(payOrder != null && payOrder.getStatus() == 3) {
            // 4.1 已支付，标记订单状态为已支付
            orderService.markOrderPaySuccess(orderId);
        } else {
            // 4.2 未支付，取消订单，恢复库存
            orderService.cancelOrder(orderId);
        }
    }
}

⑤取消订单 - OrderServiceImpl

package com.hmall.trade.service.impl;

import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmall.api.client.ItemClient;
import com.hmall.api.client.PayClient;
import com.hmall.api.dto.OrderDetailDTO;
import com.hmall.trade.domain.dto.OrderFormDTO;
import com.hmall.trade.domain.po.Order;
import com.hmall.trade.domain.po.OrderDetail;
import com.hmall.trade.service.IOrderService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;

import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * <p>
 * 服务实现类
 * </p>
 *
 * @author 虎哥
 * @since 2023-05-05
 */
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class OrderServiceImpl extends ServiceImpl<OrderMapper, Order> implements IOrderService {

    private final ItemClient itemClient;
    private final PayClient payClient;
    
    // ... ...

    @Override
    public void cancelOrder(Long orderId) {
        // 1. 标记交易订单为已关闭
        lambdaUpdate()
                .set(Order::getStatus, 5)
                .eq(Order::getId, orderId)
                .update();
        // 2. 标记支付单状态为已取消
        payClient.updatePayOrderStatusByBizOrderNo(orderId, 2);
        // 3. 恢复订单库存已经扣除的库存
        List<OrderDetail> list = detailService.lambdaQuery().eq(OrderDetail::getOrderId, orderId).list();
        List<OrderDetailDTO> orderDetailDTOS = BeanUtil.copyToList(list, OrderDetailDTO.class);
        itemClient.restoreStock(orderDetailDTOS);

    }
}

⑥标记支付单状态为已取消

PayController

@ApiOperation("修改支付单状态")
@PutMapping("/status/{id}/{status}")
public void updatePayOrderStatusByBizOrderNo(@PathVariable("id") Long orderId, @PathVariable("status") Integer status) {
    payOrderService.updateStatusByOrderId(orderId, status);
}

IPayOrderService

void updateStatusByOrderId(Long orderId, Integer status);

PayOrderServiceImpl

@Override
public void updateStatusByOrderId(Long orderId, Integer status) {
    lambdaUpdate()
            .set(PayOrder::getStatus, status)
            .eq(PayOrder::getBizOrderNo, orderId)
            .update();
}

PayClient

@ApiOperation("修改支付单状态")
@PutMapping("/pay-orders/status/{id}/{status}")
public void updatePayOrderStatusByBizOrderNo(@PathVariable("id") Long orderId, @PathVariable("status") Integer status);

PayClientFallback

package com.hmall.api.client.fallback;

import com.hmall.api.client.PayClient;
import com.hmall.api.dto.PayOrderDTO;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.openfeign.FallbackFactory;

@Slf4j
public class PayClientFallback implements FallbackFactory<PayClient> {
    @Override
    public PayClient create(Throwable cause) {
        return new PayClient() {
            @Override
            public PayOrderDTO queryPayOrderByBizOrderNo(Long id) {
                return null;
            }

            @Override
            public void updatePayOrderStatusByBizOrderNo(Long orderId, Integer status) {
                log.error("更新支付单状态失败！", cause);
                throw new RuntimeException(cause);
            }
        };
    }
}

⑦批量恢复商品库存

ItemController

@ApiOperation("批量恢复库存")
@PutMapping("/stock/restore")
public void restoreStock(@RequestBody List<OrderDetailDTO> orderDetails) {
    itemService.restoreStock(orderDetails);
}

IItemService

void restoreStock(List<OrderDetailDTO> orderDetails);

ItemServiceImpl

@Override
public void restoreStock(List<OrderDetailDTO> orderDetails) {
    for (OrderDetailDTO orderDetail : orderDetails) {
        // 根据商品id查询商品
        Item item = lambdaQuery().eq(Item::getId, orderDetail.getItemId()).one();
        // 恢复库存
        lambdaUpdate()
                .set(Item::getStock, item.getStock() + orderDetail.getNum())
                .eq(Item::getId, orderDetail.getItemId())
                 .update();
    }
}

ItemClient

@ApiOperation("批量恢复库存")
@PutMapping("/items/stock/restore")
public void restoreStock(@RequestBody List<OrderDetailDTO> orderDetails);

ItemClientFallbackFactory

package com.hmall.api.client.fallback;

import com.hmall.api.client.ItemClient;
import com.hmall.api.dto.ItemDTO;
import com.hmall.api.dto.OrderDetailDTO;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.openfeign.FallbackFactory;

import java.util.Collection;
import java.util.List;

@Slf4j
public class ItemClientFallbackFactory implements FallbackFactory<ItemClient> {
    @Override
    public ItemClient create(Throwable cause) {
        return new ItemClient() {
            @Override
            public List<ItemDTO> queryItemByIds(Collection<Long> ids) {
                log.error("查询商品失败！", cause);
                return CollUtils.emptyList();
            }

            @Override
            public void deductStock(List<OrderDetailDTO> items) {
                log.error("扣减商品库存失败！", cause);
                throw new RuntimeException(cause);
            }

            @Override
            public void restoreStock(List<OrderDetailDTO> orderDetails) {
                log.error("恢复商品库存失败！", cause);
                throw new RuntimeException(cause);
            }
        };
    }
}

⑧注释掉PayOrderServiceImpl中tryPayOrderByBalance的发通知代码，方便测试(测试完可以取消)

    @Override
    @Transactional
    public void tryPayOrderByBalance(PayOrderFormDTO payOrderFormDTO) {
        // 1.查询支付单
        PayOrder po = getById(payOrderFormDTO.getId());
        // 2.判断状态
        if(!PayStatus.WAIT_BUYER_PAY.equalsValue(po.getStatus())){
            // 订单不是未支付，状态异常
            throw new BizIllegalException("交易已支付或关闭！");
        }
        // 3.尝试扣减余额
        userClient.deductMoney(payOrderFormDTO.getPw(), po.getAmount());
        // 4.修改支付单状态
        boolean success = markPayOrderSuccess(payOrderFormDTO.getId(), LocalDateTime.now());
        if (!success) {
            throw new BizIllegalException("交易已支付或关闭！");
        }
        // 5. TODO 修改订单状态
        // tradeClient.markOrderPaySuccess(po.getBizOrderNo());
        /*try {
            rabbitTemplate.convertAndSend("pay.direct", "pay.success", po.getBizOrderNo());
        } catch (Exception e) {
            log.error("发送支付状态通知失败，订单id：{}", po.getBizOrderNo(), e);
        }*/
    }

⑨给MqConfig加上条件注解

@Configuration
@ConditionalOnClass(RabbitTemplate.class) // 有RabbitTemplate才生效
public class MqConfig {
// ... ...
}

⑩启动所有服务，进行下单测试

修改订单状态

修改支付单状态

恢复库存