RabbitMQ ---- 延迟队列

news2024/11/27 3:47:22

RabbitMQ ---- 延迟队列

  • 1. 延迟队列的概念
  • 2. 延时队列使用场景
  • 3. RabbitMQ 中的 TTL
    • 3.1 消息设置 TTL
    • 3.2 队列设置 TTL
    • 3.3 两者的区别
  • 4. 整合 springboot
    • 4.1 创建项目
    • 4.2 添加依赖
    • 4.3 修改配置文件
    • 4.4 添加 Swagger 配置类
  • 5. 队列 TTL
    • 5.1 代码架构图
    • 5.2 配置文件类代码
    • 5.3 消息生产者代码
    • 5.4 消息消费者代码
  • 6. 演示队列优化
    • 6.1 代码架构图
    • 6.2 配置文件类代码
    • 6.3 消息生产者代码
  • 7. RabbitMQ 插件实现延时队列
    • 7.1 安装延时队列插件
    • 7.2 代码架构图
    • 7.3 配置文件类代码
    • 7.4 消息生产者代码
    • 7.5 消息消费者代码
  • 8. 总结

1. 延迟队列的概念

延迟队列，队列内部是有序的，最重要的特性就体现在它的延迟属性上，延迟队列中的元素是希望在指定时间到了以后或之前取出和处理，简单来说，延迟队列就是用来存放需要在指定时间被处理的元素队列。

2. 延时队列使用场景

  1. 订单在十分之内未支付则自动取消
  2. 新创建的店铺，如果在十天内都没有上传过商品，则自动发送消息提醒
  3. 用户注册成功后，如果三天内没有登陆则进行短信提醒
  4. 用户发起退款，如果三天内没有得到处理则通知相关运营人员
  5. 预定会议后，需要在预定的时间点前十分钟通知各个与会人员参加会议

这些场景都有一个特点，需要在某个事件发生之后或者之前的指定时间点完成某一项任务，如：发生订单生成事件，在十分钟之后检查该订单支付状态，然后将未支付的订单进行关闭；看起来似乎使用定时任务，一直轮询数据，每秒查一次，取出需要被处理的数据，然后处理不就完事了吗？如果数据量比较少，确实可以这样做，比如：对于“如果账单一周内未支付则进行自动结算”这样的需求，如果对于时间不是严格限制，而是宽松意义上的一周，那么每天晚上跑个定时任务检查一下所有未支付的账单，确实也是一个可行的方案。但对于数据量比较大，并且时效性较强的场景，如：“订单十分钟内未支付则关闭“，短期内未支付的订单数据可能会有很多，活动期间甚至会达到百万甚至千万级别，对这么庞大的数据量仍旧使用轮询的方式显然是不可取的，很可能在一秒内无法完成所有订单的检查，同时会给数据库带来很大压力，无法满足业务要求而且性能低下。

在这里插入图片描述

3. RabbitMQ 中的 TTL

TTL 是什么呢？ TTL 是 RabbitMQ 中一个消息或者队列的属性，表明一条队列中所有消息的最大存活时间，单位是毫秒。换句话说，如果一条消息被设置了 TTL 属性或者进入了设置 TTL 属性的队列，那么这条消息如果在 TTL 设置的时间内没有被消费，则会变成 “死信”。如果同时配置了队列的 TTL 和消息的 TTL，那么较小的那个值将会被使用。

3.1 消息设置 TTL

第一种方式便是针对每条消息设置 TTL

在这里插入图片描述

3.2 队列设置 TTL

另一种是在创建队列的时候设置队列的“x-message-ttl”属性

在这里插入图片描述

3.3 两者的区别

如果设置了队列的 TTL 属性，那么一旦消息过期，就会被队列丢弃(如果配置了死信队列被丢到死信队列中)，而第二种方式，消息即使过期，也不一定会被马上丢弃，因为消息是否过期是在即将投递到消费者之前判定的，如果当前队列有严重的消息积压情况，则已过期的消息也许还能存活较长时间；另外，还需要注意的一点是，如果不设置 TTL，表示消息永远不会过期，如果将 TTL 设置为 0，则表示除非此时可以直接投递该消息到消费者，否则该消息将会被丢弃。

前一小节我们介绍了死信队列，刚刚又介绍了 TTL，至此利用 RabbitMQ 实现延时队列的两大要素已经集齐，接下来只需要将它们进行融合，再加入一点点调味料，延时队列就可以新鲜出炉了。想想看，延时队列，不就是想要消息延迟多久被处理吗，TTL 则刚好能让消息在延迟多久之后成为死信，另一方面，成为死信的消息都会被投递到死信队列里，这样只需要消费者一直消费死信队列里的消息就完事了，因为里面的消息都是希望被立即处理的消息。

4. 整合 springboot

4.1 创建项目

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

4.2 添加依赖

 <!--RabbitMQ 依赖-->
 <dependency>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
 <scope>test</scope>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>com.alibaba</groupId>
 <artifactId>fastjson</artifactId>
 <version>1.2.47</version>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>org.projectlombok</groupId>
 <artifactId>lombok</artifactId>
 </dependency>
 <!--swagger-->
 <dependency>
 <groupId>io.springfox</groupId>
 <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
 <version>2.9.2</version>
 </dependency>
 <dependency>
 <groupId>io.springfox</groupId>
 <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
 <version>2.9.2</version>
 </dependency>
 <!--RabbitMQ 测试依赖-->
 <dependency>
 <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
 <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
 <scope>test</scope>
 </dependency>

4.3 修改配置文件

spring.rabbitmq.host=192.168.10.100
spring.rabbitmq.port=15672
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.password=123

4.4 添加 Swagger 配置类

package com.example.springbootrabbitmq.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import springfox.documentation.builders.ApiInfoBuilder;
import springfox.documentation.service.ApiInfo;
import springfox.documentation.service.Contact;
import springfox.documentation.spi.DocumentationType;
import springfox.documentation.spring.web.plugins.Docket;
import springfox.documentation.swagger2.annotations.EnableSwagger2;

@Configuration
@EnableSwagger2
public class SwaggerConfig {
    @Bean
    public Docket webApiConfig() {
        return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)
                .groupName("webApi")
                .apiInfo(webApiInfo())
                .select()
                .build();
    }

    private ApiInfo webApiInfo() {
        return new ApiInfoBuilder()
                .title("rabbitmq 接口文档")
                .description("本文档描述了 rabbitmq 微服务接口定义")
                .version("1.0")
                .contact(new Contact("enjoy6288", "http://atguigu.com",
                        "1551388580@qq.com"))
                .build();
    }
}

5. 队列 TTL

5.1 代码架构图

创建两个队列 QA 和 QB，两者队列 TTL 分别设置为 10S 和 40S，然后再创建一个交换机 X 和死信交换机 Y，他们的类型都是 direct，创建一个死信队列 QD，它们的绑定关系如下：

在这里插入图片描述

5.2 配置文件类代码

/**
 * @author dell
 * @date 2023/7/10 23:33
 */

@Configuration
public class TtlQueueConfig {

    // 普通交换机名称
    public static final String X_EXCHANGE = "X";
    // 死信交换机名称
    public static final String Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE = "Y";
    // 普通队列名称
    public static final String QUEUE_A = "QA";
    public static final String QUEUE_B = "QB";
    // 死信队列名称
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE = "QD";

    // 声明 xExchange 别名
    @Bean("xExchange")
    public DirectExchange xExchange() {
        return new DirectExchange(X_EXCHANGE);
    }

    // 声明 yExchange 别名
    @Bean("yExchange")
    public DirectExchange yExchange() {
        return new DirectExchange(Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
    }

    // 声明普通队列 TTL 为 10s
    @Bean("queueA")
    public Queue queueA() {
        Map<String, Object> arguments = new HashMap<>();
        // 设置死信交换机
        arguments.put("x-dead-letter-exchange", Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        // 设置死信RoutingKey
        arguments.put("x-dead-letter-routing-key", "YD");
        // 设置 TTL 单位 ms
        arguments.put("x-message-ttl", 10000);
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_A).withArguments(arguments).build();
    }

    // 声明普通队列 TTL 为 40s
    @Bean("queueB")
    public Queue queueB() {
        Map<String, Object> arguments = new HashMap<>();
        // 设置死信交换机
        arguments.put("x-dead-letter-exchange", Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        // 设置死信RoutingKey
        arguments.put("x-dead-letter-routing-key", "YD");
        // 设置 TTL 单位 ms
        arguments.put("x-message-ttl", 40000);
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_B).withArguments(arguments).build();
    }

    // 死信队列
    @Bean("queueD")
    public Queue queueD() {
        return QueueBuilder.durable(DEAD_LETTER_QUEUE).build();
    }

    // 绑定
    @Bean
    public Binding queueABindingX(@Qualifier("queueA") Queue queueA, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueA).to(xExchange).with("XA");
    }

    // 绑定
    @Bean
    public Binding queueBBindingX(@Qualifier("queueB") Queue queueB, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueB).to(xExchange).with("XB");
    }

    // 绑定
    @Bean
    public Binding queueDBindingX(@Qualifier("queueD") Queue queueD, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueD).to(xExchange).with("YD");
    }

}

5.3 消息生产者代码

/**
 * @author dell
 * @date 2023/7/10 23:53
 */

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/ttl")
public class SendMsgController {

    @Resource
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    // 开始发消息
    @GetMapping("/sendMsg/{message}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message) {
        log.info("当前时间:{},发送一条信息给两个TTL队列:{}", new Date().toString(), message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X", "XA", "消息来自ttl为10s的队列:" + message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X", "XB", "消息来自ttl为40s的队列:" + message);
    }

}

5.4 消息消费者代码

/**
 * @author dell
 * @date 2023/7/11 0:00
 */

@Slf4j
@Component
public class DeadLetterQueueConsumer {

    // 接收消息
    @RabbitListener(queues = "QD")
    public void receiveD(Message message, Channel channel) throws Exception {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("当前时间:{},接收到死信队列的消息:{}", new Date().toString(), msg);
    }

}

发起一个请求：http://localhost:8080/ttl/sendMsg/嘻嘻嘻

在这里插入图片描述

第一条消息在 10S 后变成了死信消息，然后被消费者消费掉，第二条消息在 40S 之后变成了死信消息，然后被消费掉，这样一个延时队列就打造完成了。

不过，如果这样使用的话，岂不是 每增加一个新的时间需求，就要新增一个队列，这里只有 10S 和 40S 两个时间选项，如果需要一个小时后处理，那么就需要增加 TTL 为一个小时的队列，如果是预定会议室然后提前通知这样的场景，岂不是要增加无数个队列才能满足需求？

6. 演示队列优化

6.1 代码架构图

在这里新增了一个队列 QC,绑定关系如下,该队列不设置 TTL 时间

在这里插入图片描述

6.2 配置文件类代码

    // 普通队列的名称
    public static final String QUEUE_C = "QC";

    @Bean("queueC")
    public Queue queueC() {
        Map<String, Object> arguments = new HashMap<>();
        // 声明当前队列绑定的死信交换机
        arguments.put("x-dead-letter-exchange", Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        // 声明当前队列的死信路由 key
        arguments.put("x-dead-letter-routing-key", "YD");
        // 没有声明 TTL 属性
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_C).withArguments(arguments).build();
    }

    // 声明队列 C 绑定 X 交换机
    @Bean
    public Binding queueCBindingX(@Qualifier("queueC") Queue queueC, @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueC).to(xExchange).with("XC");
    }

6.3 消息生产者代码

    @GetMapping("sendExpirationMsg/{message}/{ttlTime}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message, @PathVariable String ttlTime) {
        log.info("当前时间：{},发送一条时长{}毫秒 TTL 信息给队列 C:{}", new Date(), ttlTime, message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X", "XC", message, correlationData -> {
            correlationData.getMessageProperties().setExpiration(ttlTime);
            return correlationData;
        });
    }

发起请求

http://localhost:8080/ttl/sendExpirationMsg/你好1/20000
http://localhost:8080/ttl/sendExpirationMsg/你好2/2000

在这里插入图片描述

开起来似乎没什么问题，但是在最开始的时候，就介绍过如果使用在消息属性上设置 TTL 的方式，消息可能并不会按时 “死亡”，因为 RabbitMQ 只会检查第一个消息是否过期，如果过期则丢到死信队列，如果第一个消息的演示时长很长，而第二个消息的延时时长很短，第二个消息并不会优先得到执行。

7. RabbitMQ 插件实现延时队列

上文中提到的问题，确实是一个问题，如果不能实现在消息粒度上的 TTL，并使其在设置的 TTL 时间及时死亡，就无法设计成一个通用的延时队列。那如何解决呢，接下来我们就去解决该问题。

7.1 安装延时队列插件

在官网上下载 https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html，下载rabbitmq_delayed_message_exchange 插件，然后解压放置到 RabbitMQ 的插件目录。

进入 RabbitMQ 的安装目录下的 plgins 目录，执行下面命令让该插件生效，然后重启 RabbitMQ

/usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.8.8/plugins
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange
systemctl restart rabbitmq-server

在这里插入图片描述

添加延时插件成功

在这里插入图片描述

7.2 代码架构图

在这里新增了一个队列 delayed.queue,一个自定义交换机 delayed.exchange，绑定关系如下:

在这里插入图片描述

7.3 配置文件类代码

在我们自定义的交换机中，这是一种新的交换类型，该类型消息支持延迟投递机制 消息传递后并不会立即投递到目标队列中，而是存储在 mnesia(一个分布式数据系统)表中，当达到投递时间时，才投递到目标队列中。

@Configuration
public class DelayedQueueConfig {
    public static final String DELAYED_QUEUE_NAME = "delayed.queue";
    public static final String DELAYED_EXCHANGE_NAME = "delayed.exchange";
    public static final String DELAYED_ROUTING_KEY = "delayed.routingkey";

    @Bean
    public Queue delayedQueue() {
        return new Queue(DELAYED_QUEUE_NAME);
    }

    //自定义交换机 我们在这里定义的是一个延迟交换机
    @Bean
    public CustomExchange delayedExchange() {
        Map<String, Object> args = new HashMap<>();
        //自定义交换机的类型
        args.put("x-delayed-type", "direct");
        return new CustomExchange(DELAYED_EXCHANGE_NAME, "x-delayed-message", true, false,
                args);
    }

    @Bean
    public Binding bindingDelayedQueue(@Qualifier("delayedQueue") Queue queue, @Qualifier("delayedExchange") CustomExchange delayedExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queue).to(delayedExchange).with(DELAYED_ROUTING_KEY).noargs();
    }
    
}

7.4 消息生产者代码

    public static final String DELAYED_EXCHANGE_NAME = "delayed.exchange";
    public static final String DELAYED_ROUTING_KEY = "delayed.routingkey";
    

    @GetMapping("sendDelayMsg/{message}/{delayTime}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message, @PathVariable Integer delayTime) {
        rabbitTemplate.convertAndSend(DELAYED_EXCHANGE_NAME, DELAYED_ROUTING_KEY, message,
                correlationData -> {
                    correlationData.getMessageProperties().setDelay(delayTime);
                    return correlationData;
                });
        log.info(" 当 前 时 间 ： {}, 发送一条延迟 {} 毫秒的信息给队列 delayed.queue:{}", new Date(), delayTime, message);
    }

7.5 消息消费者代码

    public static final String DELAYED_QUEUE_NAME = "delayed.queue";
    
    @RabbitListener(queues = DELAYED_QUEUE_NAME)
    public void receiveDelayedQueue(Message message) {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("当前时间：{},收到延时队列的消息：{}", new Date().toString(), msg);
    }

发起请求

http://localhost:8080/ttl/sendDelayMsg/come on baby1/20000

http://localhost:8080/ttl/sendDelayMsg/come on baby2/2000

在这里插入图片描述

第二个消息被先消费掉了，符合预期

8. 总结

延时队列在需要延时处理的场景下非常有用，使用 RabbitMQ 来实现延时队列可以很好的利用 RabbitMQ 的特性，如：消息的可靠发送、消息的可靠投递、死信队列来保障消息至少被消费一次以及未被正确处理的消息不回被丢弃。另外，通过 RabbitMQ 集群的特性，可以很好的解决单点故障问题，不会因为单个节点挂掉导致延时队列不可用或者消息丢失。

当然，延时队列还有很多其它选择，比如利用 Java 的 DelayQueue，利用 Redis 的 zset，利用 Quartz 或者利用 kafka 的时间轮，这些方式各有特点,看需要适用的场景。

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在日常生活和工作中&#xff0c;我们常常需要将视频文件转换为MP4格式以便于在各种设备上播放和共享。本文将介绍两种快速转换视频格式为MP4的方法&#xff0c;一种是使用记灵在线工具&#xff0c;另一种是使用一个在线转换工具。 方法一&#xff1a;记灵在线工具 记灵是一款…
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LED驱动（原始架构）——STM32MP157

LED驱动（原始架构）——STM32MP157

文章目录 硬件知识 LED 原理GPIO 引脚操作方法GPIO 模块一般结构GPIO 寄存器的一般操作 STM32MP157的GPIO操作方法先使能PLL4MPU、MCU共享GPIO模块1. 在MPU上使能某个GPIO模块2. 在MCU上使能某个GPIO模块 GPIO模块设置引脚工作模式&#xff1a;GPIO模式对于输出引脚&#xff1a…
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模块化+命名空间

模块化+命名空间

1.目的&#xff1a;为了让代码更好维护&#xff0c;让多种数据分类更加明确 2.修改src/store/index.js为了解决不同模块命名冲突的问题&#xff0c;将不同模块的namespaced:true&#xff0c;之后在不同页面中引入getter actions mutations state&#xff0c;需要加上所属的模块…
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