rabbitmq高级特性（2）TTL、死信/延迟队列、事务与消息分发

news2024/11/9 3:49:52

目录

1.TTL

1.1.设置消息过期时间

1.2.设置队列过期时间

2.死信队列

2.1.介绍

2.2.演示

3.延迟队列

3.1.模拟实现延迟队列

3.2.延迟队列插件

4.事务与消息分发

4.1.事务 

4.2.消息分发

1.TTL

所谓的ttl，就是过期时间。对于rabbitmq，可以设置队列和消息的过期时间

1.1.设置消息过期时间

（1）相关的交换机和队列

//ttl
@Bean("ttlQueue")
public Queue ttlQueue() {
    return QueueBuilder.durable(Constant.TTL_QUEUE).build();
}

@Bean("ttlDirectExchange")
public DirectExchange ttlDirectExchange() {
    return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.TTL_EXCHANGE).build();
}

@Bean("ttlBinding")
public Binding ttlBinding(@Qualifier("ttlQueue") Queue queue,@Qualifier("ttlDirectExchange") Exchange exchange ) {
    return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("ttl").noargs();
}

（2）生产者 -- 生产消息的时候设置ttl

给消息设置过期时间，也就是设置消息对象的属性

第一种写法：

    //ttl
    @RequestMapping("/ttl")
    public String ttl() {
        MessagePostProcessor postProcessor = new MessagePostProcessor() {
            @Override
            public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
                message.getMessageProperties().setExpiration("10000");//设置10秒后过期
                return message;
            }
        };
        rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.TTL_EXCHANGE,"ttl","a ttl test",postProcessor);
        return "ttl";
    }

第二种写法：

//ttl
@RequestMapping("/ttl")
public String ttl() {
    rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.TTL_EXCHANGE,"ttl","a ttl test",message -> {
        message.getMessageProperties().setExpiration("10000");//设置10秒后过期
        return message;
    });
    return "ttl";
}

（3）效果展示

消息在10s后就会自动删除 （本人承诺没有做任何的处理）

（4）设置消息ttl注意事项

 设置消息TTL，即时消息过期，也不会马上从队列中删除，而是在即将投递到消费者之前才会进行判定。如果每次都要扫描整个队列就会很低效。

给A消息设置30s过期，B消息设置10s过期，先将消息A存入队列再存B消息，此时B消息30s后才会被删除。

以上的两条消息是同时消失。

1.2.设置队列过期时间

给队列设置TTL，指的是队列中的消息在TTL后就会被删除，而非队列被删除。

（1）设置交换机和队列

代码给队列设置ttl，在创建队列中调用 ttl() 方法即可

//队列ttl
@Bean("ttlQueue2")
public Queue ttlQueue2() {
    return QueueBuilder.durable(Constant.TTL_QUEUE2).ttl(20 * 1000).build();//队列中的消息20s后被删除
}

@Bean("ttlDirectExchange2")
public DirectExchange ttlDirectExchange2() {
    return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.TTL_EXCHANGE).build();
}

@Bean("ttlBinding2")
public Binding ttlBinding2(@Qualifier("ttlQueue") Queue queue,@Qualifier("ttlDirectExchange") Exchange exchange ) {
    return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("ttl2").noargs();
}

（2）生产者与效果

@RequestMapping("/ttl2")
public String ttl2() {
    rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.TTL_EXCHANGE,"ttl2","a ttl2");
    return "ttl2";
}

给队列设置ttl，在web界面中就会有改效果出现。

如果把设置有ttl的消息发送到设置有ttl的队列中，那么过期时间取值小的一个。

2.死信队列

  • 所谓死信，就是因为种种原因无法被消费的消息。
  • 所以死信队列，就是用来存放死信的队列。
  • 死信到达死信队列的交换机称为DLX（Dead Letter Exchange）
2.1.介绍

（1）死信队列的图解

正常队列中的消息因为一些原因就会变成死信，然后经过一个特定的路由交换，最后到达一个指定的死信队列中，然后再投递给消费者。

（2）消息称为死信的原因

  • 消息被拒绝，且设置了无法入队
  • 消息过期
  • 队列达到最大长度
2.2.演示

要演示死信队列的情况，就需要有两种队列和两种交换机。

（1）声明交换机和队列

@Configuration
public class DlConfig {

    //正常的交换机和队列
    @Bean("normalQueue")
    public Queue normalQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.NORMAL_QUEUE)
                .deadLetterExchange(Constant.DL_EXCHANGE)//绑定死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("dlx")//死信交换机的路由规则
                .ttl(10000)//10秒后消息过期
                .maxLength(10L)//队列最大长度为10
                .build();
    }

    @Bean("normalExchange")
    public DirectExchange normalExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.NORMAL_EXCHANGE).build();
    }

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

    //死信交换机和队列
    @Bean("dlxQueue")
    public Queue dlxQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.DL_QUEUE).build();
    }

    @Bean("dlxExchange")
    public DirectExchange dlxExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.DL_EXCHANGE).build();
    }

    @Bean("dlxBinding")
    public Binding dlxBinding(@Qualifier("dlxExchange") DirectExchange dlxExchange, @Qualifier("dlxQueue")Queue dlxQueue) {
        return BindingBuilder.bind(dlxQueue).to(dlxExchange).with("dlx");
    }

}

上面我们知道了消息称为死信的条件，其中消息过期和超过队列最大长度可以在声明队列时实现。所以，有如下的代码改进

//正常的交换机和队列
@Bean("normalQueue")
public Queue normalQueue() {
    return QueueBuilder.durable(Constant.NORMAL_QUEUE)
            .deadLetterExchange(Constant.DL_EXCHANGE)//绑定死信交换机
            .deadLetterRoutingKey("dlx")//死信交换机的路由规则
            .ttl(10000)//10秒后消息过期
            .maxLength(10L)//队列最大长度为10
            .build();
}

对于消息被拒，我们在消费者部分进行修改就好。

（2）生产者和消费者

生产者：可以选择模拟超出队列最大长度的情况

//dlx死信队列
@RequestMapping("/dlx")
public String dlx() {
    int maxLen = 12;
    for(int i=0;i<maxLen;i++) {
        rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.NORMAL_EXCHANGE,"normal","normal and dlx");
    }
    return "normal";
}

消费者：

@Component
public class DlListener {

    //监听正常队列，模拟拒绝消息
    //@RabbitListener(queues = Constant.NORMAL_QUEUE)
    public void normalListener() {
        System.out.println();
    }

    //监听死信队列
    @RabbitListener(queues = Constant.DL_QUEUE)
    public void dlxListener(Message message) {
        System.out.println("死信队列："+ new String(message.getBody()));
    }
    
}

队列就变成了这样子： 

（3）过期消息变成死信

（4）其他情况

比如拒绝消息和长度超过最大队列长度

3.延迟队列

延迟队列，指消息发送到队列后，消费者并不能马上拿到消息，而是等待指定的时间后才能消息该消息。

应用场景：

（1）智能家居：比如通过手机下达命令控制家里的家居，达到一定时间段就自动开启。

（2）日常管理：预定一个会议，在会议开始前15分钟就会通知参加人员

比如，我们经常使用的手机闹钟，就是类似于延迟队列的效果。

3.1.模拟实现延迟队列

对于原生的rabbitmq，并没有实现延迟队列的功能，但是我们可以通过TTL+死信队列来模拟实现。

（1）如何模拟实现

消费者需要订阅死信队列，生产者把延迟的消息放入正常队列中，当消息过期就会自动进入死信队列，消费者进而可以拿到消息。

对于TTL，我们是设置消息的TTL，也可以设置队列的过期时间。

（2）模拟实现

死信队列：

@Configuration
public class DlConfig {

    //正常的交换机和队列
    @Bean("normalQueue")
    public Queue normalQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.NORMAL_QUEUE)
                .deadLetterExchange(Constant.DL_EXCHANGE)//绑定死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("dlx")//死信交换机的路由规则
                .build();
    }
    
    @Bean("normalExchange")
    public DirectExchange normalExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.NORMAL_EXCHANGE).build();
    }

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

    //死信交换机和队列
    @Bean("dlxQueue")
    public Queue dlxQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.DL_QUEUE).build();
    }

    @Bean("dlxExchange")
    public DirectExchange dlxExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.DL_EXCHANGE).build();
    }

    @Bean("dlxBinding")
    public Binding dlxBinding(@Qualifier("dlxExchange") DirectExchange dlxExchange, @Qualifier("dlxQueue")Queue dlxQueue) {
        return BindingBuilder.bind(dlxQueue).to(dlxExchange).with("dlx");
    }

}

生产者：生产者在生产消息的时候加上过期时间，也就是TTL

@RequestMapping("/delay")
public String delay() {
    rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.NORMAL_EXCHANGE,"normal","这是一条延迟消息",message -> {
        message.getMessageProperties().setExpiration("10000");//设置10秒后过期
        return message;
    });
    System.out.println("消息发送时间："+new Date());
    return "delay";
}

消费者：消费者订阅死信队列

  //监听死信队列
    @RabbitListener(queues = Constant.DL_QUEUE)
    public void dlxListener(Message message) {
        System.out.println("消费时间: "+new Date() +",死信队列："+ new String(message.getBody()));
    }

演示结果：

结果恰好是10秒后。

（3）存在的缺陷

前面我们知道，当多个携带TTL的消息进入队列中，并且前面消息的TTL大于后面的；那么就会出现，只有前面的消息过期，后面的消息才会跟着过期，这就是TTL+私信队列存在的问题。

所以我们使用一个插件，使用插件带来的延迟队列进行操作。

3.2.延迟队列插件

（1）下载插件并启用

下载地址：这个页面如果点不开，可以使用加速软件加速

Releases · rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange · GitHub

找到.ez文件：点击就会下载插件文件

确定安装目录：

像ubunto的就使用这两个目录的其中一个即可：

将文件复制到目录下：没有目录就创建

找到目录

安装插件前：

安装插件：直接将文件拖拽进来即可

安装插件后：多出来的插件

启动插件：

最后在rabbitmq客户端查看交换机类型

这就说明延迟插件启动成功，后续使用该交换机即可。

（2）定义交换机和队列


@Configuration
public class DelayConfig {

    @Bean("delayQueue")
    public Queue delayQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.DELAY_QUEUE).build();
    }

    @Bean("delayExchange")
    public Exchange delayExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.DELAY_EXCHANGE).delayed().build();
    }

    @Bean("delayBinding")
    public Binding delayBinding(@Qualifier("delayQueue") Queue delayQueue,@Qualifier("delayExchange") Exchange delayExchange) {
        return BindingBuilder.bind(delayQueue).to(delayExchange).with("delay").noargs();
    }

}

生产者：

@RequestMapping("/delay2")
public String delay2() {
    rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.NORMAL_EXCHANGE,"normal","这是一条延迟消息",message -> {
        message.getMessageProperties().setExpiration("10000");//设置10秒后过期
        return message;
    });
    System.out.println("消息发送时间："+new Date());
    return "delay";
}

消费者：

@Component
public class DelayListener {

    @RabbitListener(queues = Constant.DELAY_QUEUE)
    public void delayListener() {
        System.out.println("消息时间："+new Date());
    }

}

（3）演示

使用延迟插件就不会出现像上述TTL+死信队列的问题

如果需要关闭插件，执行下面的命令即可：

rabbitmq delayed message exchange

4.事务与消息分发

4.1.事务 

 事务，就是保证发送消息和接收消息是原子性的，要么全部成功，要么全部失败

（1）配置事务管理器

这里就是需要对AMQP客户端进行设置属性

//3.返回事务
@Bean("transRabbitTemplate")
public RabbitTemplate transRabbitTemplate(ConnectionFactory connectionFactory) {
    RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(connectionFactory);
    rabbitTemplate.setChannelTransacted(true);//true为开启事务
    return rabbitTemplate;
}
 @Bean
    public RabbitTransactionManager transactionManager(CachingConnectionFactory connectionFactory){
        return new RabbitTransactionManager(connectionFactory);//事务管理器
    }

后续使用该对象就可以完成事务的操作

（2）准备队列和交换机

这里使用系统默认的交换机即可

   //事务
    @Bean("transQueue")
    public Queue transQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.TRANS_QUEUE).build();
    }

（3）消费者

    @RequestMapping("/trans")
    public String trans() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("",Constant.TRANS_QUEUE,"第一条消息");
        System.out.println("异常前");
        int a=9/0;//模拟发送异常
        rabbitTemplate.convertAndSend("",Constant.TRANS_QUEUE,"第二条消息");
        return "trans";
    }

上面的消费者是没有使用事物的

（4）没有采取事务

这里指的是既没有开启事务，也没有在方法上加上@Transactional注解

运行结果：

异常前成功发送消息，异常后的消息没有进行发送成功。

（5）使用事务

    @Transactional
    @RequestMapping("/trans")
    public String trans() {
        transRabbitTemplate.convertAndSend("",Constant.TRANS_QUEUE,"第一条消息");
        System.out.println("异常前");
        int a=9/0;//模拟发送异常
        transRabbitTemplate.convertAndSend("",Constant.TRANS_QUEUE,"第二条消息");
        return "trans";
    }

这个时候发送了异常，队列中也是一条消息都没有的。

（6）事务小结

要完成一个事务的操作，这三个操作都不能少

配置对象和事务管理器：

@Bean("transRabbitTemplate")
public RabbitTemplate transRabbitTemplate(ConnectionFactory connectionFactory) {
    RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(connectionFactory);
    rabbitTemplate.setChannelTransacted(true);
    return rabbitTemplate;
}

@Bean
public RabbitTransactionManager rabbitTransactionManager(ConnectionFactory connectionFactory) {
    return new RabbitTransactionManager(connectionFactory);
}

加上@Transactional注解：

@Transactional
@RequestMapping("/trans")
public String trans() {
    transRabbitTemplate.convertAndSend("",Constant.TRANS_QUEUE,"第一条消息");
    //int a=9/0;//模拟发送异常
    transRabbitTemplate.convertAndSend("",Constant.TRANS_QUEUE,"第二条消息");
    return "trans";
}

还有一个注意事项，使用事务，最好把消息发送确认模式关闭

4.2.消息分发

（1）定义

多个消费者订阅同一个队列时，队列会轮询给消费者分发消息，每个消费者平均每分钟拿到的消息数目是一样的，这种情况看似挺好的，但是容易出现问题。

当每个消费者的消费能力不一样时，消费速度慢的，消息就会积压；而消费速度快的消费者，就会空闲，进而影响整体的吞吐量。

所以就有了消息分发，按照一定的规则，平均每分钟给不同的消费者分发不同数量的消息。

对于消息分发，有两个应用场景 -- 限流和非公平分发

（2）限流

消费者每次只能拿到一定数量的消息，只有消费并且确认后，才能继续拿到消息。所以需要配置成手动确认模式和限流参数

1）配置

2）相应代码

交换机和队列：

@Configuration
public class QosConfig {

    @Bean("qosQueue")
    public Queue qosQueue() {
        return QueueBuilder.durable(Constant.QOS_QUEUE).build();
    }

    @Bean("qosExchange")
    public Exchange qosExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(Constant.QOS_EXCHANGE).delayed().build();
    }

    @Bean("qosBinding")
    public Binding qosBinding(@Qualifier("qosQueue") Queue delayQueue, @Qualifier("qosExchange") Exchange delayExchange) {
        return BindingBuilder.bind(delayQueue).to(delayExchange).with("qos").noargs();
    }

}

生产者：

@RequestMapping("/qos")
public String Qos() {
    for(int i=0;i<20;i++) {
        rabbitTemplate.convertAndSend(Constant.QOS_EXCHANGE,"qos","a qos test"+i);
    }
    return "qos";
}

消费者：

@Component
public class QosListener {

    @RabbitListener(queues = Constant.QOS_QUEUE)
    public void qosListener(Message message, Channel channel) throws IOException {
        long deliveryTag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag();
        try {
           System.out.println("消费："+new String(message.getBody()));
            //channel.basicAck(deliveryTag, false); //不进行消息确认
        }catch (Exception e){
            channel.basicNack(deliveryTag, false, false);
        }
    }
}

3）演示

一下子往队列中发送20条消息，但是消费者一下子只能拿到5条消息

但是没有确认，就只有五条消息，也拿不到后续的消息。

（3）负载均衡

模拟实现负载均衡，可以把限流参数修改成1，消费确认完成一条消息才能继续拿。

后续代码跟上述是差不多了

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