RabbitMQ --- 死信交换机

一、简介

1.1、什么是死信交换机

什么是死信？

当一个队列中的消息满足下列情况之一时，可以成为死信（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，超时无人消费

• 要投递的队列消息满了，无法投递

 

如果这个包含死信的队列配置了dead-letter-exchange属性，指定了一个交换机，那么队列中的死信就会投递到这个交换机中，而这个交换机称为死信交换机（Dead Letter Exchange，检查DLX）。

 

如图，一个消息被消费者拒绝了，变成了死信：

因为simple.queue绑定了死信交换机 dl.direct，因此死信会投递给这个交换机：  

如果这个死信交换机也绑定了一个队列，则消息最终会进入这个存放死信的队列：  

另外，队列将死信投递给死信交换机时，必须知道两个信息：

• 死信交换机名称

• 死信交换机与死信队列绑定的RoutingKey

这样才能确保投递的消息能到达死信交换机，并且正确的路由到死信队列。

 

 

1.2、利用死信交换机接收死信（拓展）

在失败重试策略中，默认的RejectAndDontRequeueRecoverer会在本地重试次数耗尽后，发送reject给RabbitMQ，消息变成死信，被丢弃。

我们可以给simple.queue添加一个死信交换机，给死信交换机绑定一个队列。这样消息变成死信后也不会丢弃，而是最终投递到死信交换机，路由到与死信交换机绑定的队列。

我们在consumer服务中，定义一组死信交换机、死信队列：  

// 声明普通的 simple.queue队列，并且为其指定死信交换机：dl.direct
@Bean
public Queue simpleQueue2(){return QueueBuilder.durable("simple.queue") // 指定队列名称，并持久化.deadLetterExchange("dl.direct") // 指定死信交换机.build();
}
// 声明死信交换机 dl.direct
@Bean
public DirectExchange dlExchange(){return new DirectExchange("dl.direct", true, false);
}
// 声明存储死信的队列 dl.queue
@Bean
public Queue dlQueue(){return new Queue("dl.queue", true);
}
// 将死信队列 与 死信交换机绑定
@Bean
public Binding dlBinding(){return BindingBuilder.bind(dlQueue()).to(dlExchange()).with("simple");
}

 

1.3、总结

什么样的消息会成为死信？

• 消息被消费者reject或者返回nack

• 消息超时未消费

• 队列满了

死信交换机的使用场景是什么？

• 如果队列绑定了死信交换机，死信会投递到死信交换机；

• 可以利用死信交换机收集所有消费者处理失败的消息（死信），交由人工处理，进一步提高消息队列的可靠性。

 

 

二、TTL

一个队列中的消息如果超时未消费，则会变为死信，超时分为两种情况：

• 消息所在的队列设置了超时时间

• 消息本身设置了超时时间

 

2.1、接收超时死信的死信交换机

在consumer服务的SpringRabbitListener中，定义一个新的消费者，并且声明 死信交换机、死信队列：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue(name = "dl.ttl.queue", durable = "true"),exchange = @Exchange(name = "dl.ttl.direct"),key = "ttl"
))
public void listenDlQueue(String msg){log.info("接收到 dl.ttl.queue的延迟消息：{}", msg);
}

 

2.2、声明一个队列，并且指定TTL

要给队列设置超时时间，需要在声明队列时配置x-message-ttl属性：

@Bean
public Queue ttlQueue(){return QueueBuilder.durable("ttl.queue") // 指定队列名称，并持久化.ttl(10000) // 设置队列的超时时间，10秒.deadLetterExchange("dl.ttl.direct") // 指定死信交换机.build();
}

注意，这个队列设定了死信交换机为dl.ttl.direct

声明交换机，将ttl与交换机绑定：

@Bean
public DirectExchange ttlExchange(){return new DirectExchange("ttl.direct");
}
@Bean
public Binding ttlBinding(){return BindingBuilder.bind(ttlQueue()).to(ttlExchange()).with("ttl");
}

发送消息，但是不要指定TTL：

@Test
public void testTTLQueue() {// 创建消息String message = "hello, ttl queue";// 消息ID，需要封装到CorrelationData中CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());// 发送消息rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);// 记录日志log.debug("发送消息成功");
}

发送消息的日志：

查看下接收消息的日志：  

因为队列的TTL值是10000ms，也就是10秒。可以看到消息发送与接收之间的时差刚好是10秒。  

 

2.3、发送消息时，设定TTL

在发送消息时，也可以指定TTL：

@Test
public void testTTLMsg() {// 创建消息Message message = MessageBuilder.withBody("hello, ttl message".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)).setExpiration("5000").build();// 消息ID，需要封装到CorrelationData中CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());// 发送消息rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);log.debug("发送消息成功");
}

查看发送消息日志：

接收消息日志：  

这次，发送与接收的延迟只有5秒。说明当队列、消息都设置了TTL时，任意一个到期就会成为死信。  

 

2.4、总结

消息超时的两种方式是？

• 给队列设置ttl属性，进入队列后超过ttl时间的消息变为死信

• 给消息设置ttl属性，队列接收到消息超过ttl时间后变为死信

如何实现发送一个消息20秒后消费者才收到消息？

• 给消息的目标队列指定死信交换机

• 将消费者监听的队列绑定到死信交换机

• 发送消息时给消息设置超时时间为20秒

 

 

三、延迟队列

利用TTL结合死信交换机，我们实现了消息发出后，消费者延迟收到消息的效果。这种消息模式就称为延迟队列（Delay Queue）模式。

延迟队列的使用场景包括：

• 延迟发送短信

• 用户下单，如果用户在15 分钟内未支付，则自动取消

• 预约工作会议，20分钟后自动通知所有参会人员

因为延迟队列的需求非常多，所以RabbitMQ的官方也推出了一个插件，原生支持延迟队列效果。

这个插件就是DelayExchange插件。参考RabbitMQ的插件列表页面：Community Plugins — RabbitMQ

使用方式可以参考官网地址：Scheduling Messages with RabbitMQ | RabbitMQ - Blog

 

3.1、安装DelayExchange插件

安装MQ

---

执行下面的命令来运行MQ容器：

docker run \-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \-v mq-plugins:/plugins \--name mq \--hostname mq1 \-p 15672:15672 \-p 5672:5672 \-d \rabbitmq:3.8-management

---

安装DelayExchange插件

---

官方的安装指南地址为：Scheduling Messages with RabbitMQ | RabbitMQ - Blog

上述文档是基于linux原生安装RabbitMQ，然后安装插件。

 

因为我们之前是基于Docker安装RabbitMQ，所以下面我们会讲解基于Docker来安装RabbitMQ插件。

---

下载插件

---

RabbitMQ有一个官方的插件社区，地址为：Community Plugins — RabbitMQ

其中包含各种各样的插件，包括我们要使用的DelayExchange插件：

 

大家可以去对应的GitHub页面下载3.8.9版本的插件，地址为Release v3.8.9 · rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange · GitHub这个对应RabbitMQ的3.8.5以上版本。

---

上传插件

---

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。如果不是基于Docker的，重新创建Docker容器。

我们之前设定的RabbitMQ的数据卷名称为mq-plugins，所以我们使用下面命令查看数据卷：

docker volume inspect mq-plugins

可以得到下面结果：

接下来，将插件上传到这个目录即可：

 

---

安装插件

---

最后就是安装了，需要进入MQ容器内部来执行安装。我的容器名为mq，所以执行下面命令：

docker exec -it mq bash

执行时，请将其中的 -it 后面的mq替换为你自己的容器名.

进入容器内部后，执行下面命令开启插件：

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

 

3.2、DelayExchange原理

DelayExchange需要将一个交换机声明为delayed类型。当我们发送消息到delayExchange时，流程如下：

• 接收消息

• 判断消息是否具备x-delay属性

• 如果有x-delay属性，说明是延迟消息，持久化到硬盘，读取x-delay值，作为延迟时间

• 返回routing not found结果给消息发送者

• x-delay时间到期后，重新投递消息到指定队列

 

3.3、使用DelayExchange

插件的使用也非常简单：声明一个交换机，交换机的类型可以是任意类型，只需要设定delayed属性为true即可，然后声明队列与其绑定即可。

1）声明DelayExchange交换机

基于注解方式（推荐）：

也可以基于@Bean的方式：  

 

2）发送消息

发送消息时，一定要携带x-delay属性，指定延迟的时间：

 

3.4、总结

延迟队列插件的使用步骤包括哪些？

•声明一个交换机，添加delayed属性为true

•发送消息时，添加x-delay头，值为超时时间