SpringBoot 整合 RabbitMQ 实现延迟消息

一、业务场景说明

用于解决用户下单以后，订单超时如何取消订单的问题。

用户进行下单操作（会有锁定商品库存、使用优惠券、积分一系列的操作）；
生成订单，获取订单的id；
获取到设置的订单超时时间（假设设置的为60分钟不支付取消订单）；
按订单超时时间发送一个延迟消息给RabbitMQ，让它在订单超时后触发取消订单的操作；
如果用户没有支付，进行取消订单操作（释放锁定商品库存、返还优惠券、返回积分一系列操作）。

相关概念：(死信队列与延迟队列)

死信,顾名思义就是无法被消费的消息,一般来说 Producer 将消息投递到 broker 或者直接丢到 queue 中,Consumer 从 Queue 中取出消息进行消费,但是某些时候由于特定的原因导致 Queue 中的某些消息无法被消费,这样的消息如果没有后续的处理就变成了死信,有死信自然就有了死信队列

死信队列有其特殊的应用场景,例如用户在商城下单成功并点击去支付的时候,如果在指定的时间内未支付,那么就可以将该下单消息投递到死信队列中,至于后续怎么处理死信队列需要结合具体的应用场景。

死信队列（Dead Letter Queue, DLQ）

目的: 处理无法成功消费的消息。

特点:

目的: 用于接收无法成功处理的消息。这些消息可能因为多种原因无法被正常消费，例如消息处理失败、消息超时、队列满等。
触发条件: 当消息在主队列中无法被正常消费，并且达到一定的失败次数或过期时间后，会被转发到死信队列。
用途: 通过分析死信队列中的消息，开发者可以排查和解决系统中的问题，也可以进行后续的审计和处理。

实现方式:

需要配置主队列和死信队列之间的关系。
配置消息的重试策略和死信转发条件（如重试次数、过期时间等）。

延迟队列（Delayed Queue）

目的: 控制消息的处理时间。

特点:

目的: 在特定的时间点或延迟一段时间后再将消息发送到主队列进行处理。用于在系统中实现消息的延迟处理。
触发条件: 当消息被发送到延迟队列时，它会根据设定的延迟时间在未来某个时刻被转发到主队列。
用途: 常用于实现任务的延迟执行、定时任务、超时重试等功能。

实现方式:

使用专门支持延迟队列的消息队列系统，或者通过设置消息的过期时间和重试机制来实现。
可以配置延迟时间，确保消息在设定的时间后进入主队列。

总结

死信队列: 处理无法消费的消息，通常用于异常处理和问题排查。
延迟队列: 控制消息的处理时间，允许消息在未来某个时间点才被处理。

二、整合RabbitMQ实现延迟消息

整合依赖及配置

●在pom.xml中添加AMQP相关依赖；

<!--Spring AMQP相关依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

修改application.yml文件，在spring节点下添加RabbitMQ相关配置。

spring:
  rabbitmq:
    host: localhost
    port: 5672
    virtual-host: /mall
    username: mall
    password: mall
    publisher-returns: true #消息发送到队列确认
    publisher-confirm-type: simple #消息发送到交换器确认

实现延迟消息

添加消息队列的枚举配置类QueueEnum，用于延迟消息队列及处理取消订单消息队列的常量定义，包括交换机名称、队列名称、路由键名称；

/**
 * @description 消息队列枚举配置
 */
@Getter
public enum QueueEnum {
    /**
     * 消息通知队列
     */
    QUEUE_ORDER_CANCEL("mall.order.direct", "mall.order.cancel", "mall.order.cancel"),
    /**
     * 消息通知ttl队列
     */
    QUEUE_TTL_ORDER_CANCEL("mall.order.direct.ttl", "mall.order.cancel.ttl", "mall.order.cancel.ttl");

    /**
     * 交换机名称
     */
    private String exchange;
    /**
     * 队列名称
     */
    private String name;
    /**
     * 路由键
     */
    private String routeKey;

    QueueEnum(String exchange, String name, String routeKey) {
        this.exchange = exchange;
        this.name = name;
        this.routeKey = routeKey;
    }
}

添加RabbitMQ的Java配置，用于配置交换机、队列及队列与交换机的绑定关系；

/**
 * @description 消息队列配置
 */
@Configuration
public class RabbitMqConfig {

  /**
   * 订单消息实际消费队列所绑定的交换机
   */
  @Bean
  DirectExchange orderDirect() {
    return ExchangeBuilder
            .directExchange(QueueEnum.QUEUE_ORDER_CANCEL.getExchange())
            .durable(true)
            .build();
  }

  /**
   * 订单延迟队列所绑定的交换机
   */
  @Bean
  DirectExchange orderTtlDirect() {
    return ExchangeBuilder
            .directExchange(QueueEnum.QUEUE_TTL_ORDER_CANCEL.getExchange())
            .durable(true)
            .build();
  }

  /**
   * 订单实际消费队列
   */
  @Bean
  public Queue orderQueue() {
    return new Queue(QueueEnum.QUEUE_ORDER_CANCEL.getName());
  }

  /**
   * 订单延迟队列（死信队列）
   */
  @Bean
  public Queue orderTtlQueue() {
    return QueueBuilder
            .durable(QueueEnum.QUEUE_TTL_ORDER_CANCEL.getName())
            .withArgument("x-dead-letter-exchange", QueueEnum.QUEUE_ORDER_CANCEL.getExchange())//到期后转发的交换机
            .withArgument("x-dead-letter-routing-key", QueueEnum.QUEUE_ORDER_CANCEL.getRouteKey())//到期后转发的路由键
            .build();
  }

  /**
   * 将订单队列绑定到交换机
   */
  @Bean
  Binding orderBinding(DirectExchange orderDirect,Queue orderQueue){
    return BindingBuilder
            .bind(orderQueue)
            .to(orderDirect)
            .with(QueueEnum.QUEUE_ORDER_CANCEL.getRouteKey());
  }

  /**
   * 将订单延迟队列绑定到交换机
   */
  @Bean
  Binding orderTtlBinding(DirectExchange orderTtlDirect,Queue orderTtlQueue){
    return BindingBuilder
            .bind(orderTtlQueue)
            .to(orderTtlDirect)
            .with(QueueEnum.QUEUE_TTL_ORDER_CANCEL.getRouteKey());
  }

}

此时登录，在RabbitMQ管理页面可以看到以下交换机和队列；

交换机及队列说明如下：mall.order.direct（取消订单消息队列所绑定的交换机）:绑定的队列为mall.order.cancel，一旦有消息以mall.order.cancel为路由键发过来，会发送到此队列。mall.order.direct.ttl（订单延迟消息队列所绑定的交换机）:绑定的队列为mall.order.cancel.ttl，一旦有消息以mall.order.cancel.ttl为路由键发送过来，会转发到此队列，并在此队列保存一定时间，等到超时后会自动将消息发送到mall.order.cancel（取消订单消息消费队列）。
添加延迟消息的发送者CancelOrderSender，用于向订单延迟消息队（mall.order.cancel.ttl）里发送消息；

/**
 * @description 取消订单消息的发出者
 */
@Component
public class CancelOrderSender {
    private static Logger LOGGER =LoggerFactory.getLogger(CancelOrderSender.class);
    @Autowired
    private AmqpTemplate amqpTemplate;

    public void sendMessage(Long orderId,final long delayTimes){
        //给延迟队列发送消息
        amqpTemplate.convertAndSend(QueueEnum.QUEUE_TTL_ORDER_CANCEL.getExchange(), QueueEnum.QUEUE_TTL_ORDER_CANCEL.getRouteKey(), orderId, new MessagePostProcessor() {
            @Override
            public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
                //给消息设置延迟毫秒值
                message.getMessageProperties().setExpiration(String.valueOf(delayTimes));
                return message;
            }
        });
        LOGGER.info("send delay message orderId:{}",orderId);
    }
}

添加取消订单消息的接收者CancelOrderReceiver，用于从取消订单的消息队列（mall.order.cancel）里接收消息；

/**
 * @description 取消订单消息的处理者
 */
@Component
@RabbitListener(queues = "mall.order.cancel")
public class CancelOrderReceiver {
    private static Logger LOGGER =LoggerFactory.getLogger(CancelOrderReceiver.class);
    @Autowired
    private OmsPortalOrderService portalOrderService;
    @RabbitHandler
    public void handle(Long orderId){
        LOGGER.info("receive delay message orderId:{}",orderId);
        portalOrderService.cancelOrder(orderId);
    }
}

添加OmsPortalOrderService接口；

/**
 * @description 前台订单管理Service
 */
public interface OmsPortalOrderService {

    /**
     * 根据提交信息生成订单
     */
    @Transactional
    CommonResult generateOrder(OrderParam orderParam);

    /**
     * 取消单个超时订单
     */
    @Transactional
    void cancelOrder(Long orderId);
}

添加OmsPortalOrderService的实现类OmsPortalOrderServiceImpl；

/**
 * @description 前台订单管理Service
 */
@Service
public class OmsPortalOrderServiceImpl implements OmsPortalOrderService {
    private static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(OmsPortalOrderServiceImpl.class);
    @Autowired
    private CancelOrderSender cancelOrderSender;

    @Override
    public CommonResult generateOrder(OrderParam orderParam) {
        //todo 执行一系类下单操作，具体参考mall项目
        LOGGER.info("process generateOrder");
        //下单完成后开启一个延迟消息，用于当用户没有付款时取消订单（orderId应该在下单后生成）
        sendDelayMessageCancelOrder(11L);
        return CommonResult.success(null, "下单成功");
    }

    @Override
    public void cancelOrder(Long orderId) {
        //todo 执行一系类取消订单操作，具体参考mall项目
        LOGGER.info("process cancelOrder orderId:{}",orderId);
    }

    private void sendDelayMessageCancelOrder(Long orderId) {
        //获取订单超时时间，假设为60分钟
        long delayTimes = 30 * 1000;
        //发送延迟消息
        cancelOrderSender.sendMessage(orderId, delayTimes);
    }

}

添加OmsPortalOrderController定义接口；

/**
 * @description 订单管理Controller
 */
@Controller
@Api(tags = "OmsPortalOrderController")
@Tag(name = "OmsPortalOrderController", description = "订单管理")
@RequestMapping("/order")
public class OmsPortalOrderController {
    @Autowired
    private OmsPortalOrderService portalOrderService;

    @ApiOperation("根据购物车信息生成订单")
    @RequestMapping(value = "/generateOrder", method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public Object generateOrder(@RequestBody OrderParam orderParam) {
        return portalOrderService.generateOrder(orderParam);
    }
}