消息中间件——RabbitMQ（八）高级特性全在这里!（下）

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Coder编程
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    高级特性全在这里!（下）

    前言

    上一篇消息中间件——RabbitMQ（七）高级特性全在这里!（上）中我们介绍了消息如何保障100%的投递成功？,幂等性概念详解,在海量订单产生的业务高峰期，如何避免消息的重复消费的问题？,Confirm确认消息、Return返回消息。这篇我们来介绍下下面内容。

    • 自定义消费者
    • 消息的限流（防止占用内存过多，节点宕机）
    • 消息的ACK与重回队列
    • TTL消息
    • 死信队列

    1. 自定义消费者

    1.1 消费端自定义监听

    我们一般就在代码中编写while循环，进行consumer.nextDelivery方法进行获取下一条消息，然后进行消费处理！

    但是这种轮训的方式肯定是不好的，代码也比较low。

    • 我们使用自定义的Consumer更加的方便，解耦性更加的强，也是在实际工作中最常见的使用方式！

    消费端自定义监听

    1.2 代码演示

    1.2.1 生产者

    
/**
 * 
* @ClassName: Producer 
* @Description: 生产者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:15:51 
*
 */
public class Producer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        //1 创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        String exchange = "test_consumer_exchange";
        String routingKey = "consumer.save";
        
        String msg = "Hello RabbitMQ Consumer Message";
        
        for(int i =0; i<5; i ++){
            channel.basicPublish(exchange, routingKey, true, null, msg.getBytes());
        }
        
    }
}

    1.2.2 消费者

    
/**
 * 
* @ClassName: Consumer 
* @Description: 消费者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:13:51 
*
 */
public class Consumer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        
        // 创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        
        String exchangeName = "test_consumer_exchange";
        String routingKey = "consumer.#";
        String queueName = "test_consumer_queue";
        
        channel.exchangeDeclare(exchangeName, "topic", true, false, null);
        channel.queueDeclare(queueName, true, false, false, null);
        channel.queueBind(queueName, exchangeName, routingKey);
        
        //实现自己的MyConsumer()
        channel.basicConsume(queueName, true, new MyConsumer(channel));
    }
}

    1.2.3 自定义类：MyConsumer

    /**
 * 
* @ClassName: MyConsumer 
* @Description: TODO
* @author Coder编程
* @date 2019年7月30日 下午23:11:55 
*
 */
public class MyConsumer extends DefaultConsumer {


    public MyConsumer(Channel channel) {
        super(channel);
    }

    //根据需求，重写自己需要的方法。
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        System.err.println("-----------consume message----------");
        //消费标签
        System.err.println("consumerTag: " + consumerTag);
        //这个对象包含许多关键信息
        System.err.println("envelope: " + envelope);
        System.err.println("properties: " + properties);
        System.err.println("body: " + new String(body));
    }


}

    1.3 打印结果

    打印结果

    2. 消费端限流

    2.1 什么是消费端的限流？

    • 假设一个场景，首先，我们Rabbitmq服务器有上万条未处理的消息，我们随便打开一个消费者客户端，会出现下面情况：
    • 巨量的消息瞬间全部推送过来，但是我们单个客户端无法同时处理这么多数据！这个时候很容易导致服务器崩溃，出现故障。

    为什么不在生产端进行限流呢？

    因为在高并发的情况下，客户量就是非常大，所以很难在生产端做限制。因此我们可以用MQ在消费端做限流。

    • RabbitMQ提供了一种qos(服务质量保证)功能，即在非自动确认消息的前提下，如果一定数目的消息（通过基于consume或者channel设置Qos的值）未被确认前，不进行消费新的消息。

    在限流的情况下，千万不要设置自动签收，要设置为手动签收。

    • void BasicQos(uint prfetchSize,ushort prefetchCount,bool global);

    参数解释：
    prefetchSize:0
    prefetchCount:会告诉RabbitMQ不要同时给一个消费者推送多于N个消息，即一旦有N个消息还没有ack，则该consumer将block掉，直到有消息ack。
    global: truefalse 是否将上面设置应用于channel，简单点说，就是上面限制是channel级别还是consumer级别。
    prefetchSize和global这两项，rabbitmq没有实现，暂且不研究prefetch_count在no_ask = false的情况下生效，即在自动应答的情况下这两个值是不生效的。

    第一个参数：消息的限制大小，消息多少兆。一般不做限制，设置为0
    第二个参数：一次最多处理多少条，实际工作中设置为1就好
    第三个参数：限流策略在什么上应用。在RabbitMQ一般有两个应用级别：1.通道 2.Consumer级别。一般设置为false，true 表示channel级别，false表示在consumer级别

    2.2 代码演示

    2.2.1 生产者

    
/**
 * 
* @ClassName: Producer 
* @Description: 生产者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:15:51 
*
 */
public class Producer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        //1 创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        String exchange = "test_qos_exchange";
        String routingKey = "qos.save";
        
        String msg = "Hello RabbitMQ QOS Message";
        
        for(int i =0; i<5; i ++){
            channel.basicPublish(exchange, routingKey, true, null, msg.getBytes());
        }
        
    }
}

    2.2.2 消费者

    
/**
 * 
* @ClassName: Consumer 
* @Description: 消费者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:13:51 
*
 */
public class Consumer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        
        //1 创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        
        String exchangeName = "test_qos_exchange";
        String queueName = "test_qos_queue";
        String routingKey = "qos.#";
        
        channel.exchangeDeclare(exchangeName, "topic", true, false, null);
        channel.queueDeclare(queueName, true, false, false, null);
        channel.queueBind(queueName, exchangeName, routingKey);
        
        //1 限流方式  第一件事就是 autoAck设置为 false
        //设置为1，表示一条一条数据处理
        channel.basicQos(0, 1, false);
        
        channel.basicConsume(queueName, false, new MyConsumer(channel));
        
        
    }
}

    2.2.3 自定义类：MyConsumer

    
/**
 * 
* @ClassName: MyConsumer 
* @Description: TODO
* @author Coder编程
* @date 2019年7月30日 下午23:11:55 
*
 */
public class MyConsumer extends DefaultConsumer {


    private Channel channel ;
    
    public MyConsumer(Channel channel) {
        super(channel);
        this.channel = channel;
    }

    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        System.err.println("-----------consume message----------");
        System.err.println("consumerTag: " + consumerTag);
        System.err.println("envelope: " + envelope);
        System.err.println("properties: " + properties);
        System.err.println("body: " + new String(body));
        
        //需要做签收,false表示不支持批量签收
        channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
        
    }


}

    2.2.4 测试结果

    我们先注释掉：channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);然后启动Consumer。
    查看Exchange

    Exchange

    查看Queues
    Queues

    然后再启动Producer。查看打印结果：
    打印结果

    我们会发现消费端，只收到了一条消息。这是为什么呢？

    第一点因为我们在consumer中

    channel.basicConsume(queueName, false, new MyConsumer(channel));

    第二个参数设置为false为手动签收。

    第二点在qos中设置只接受一条消息。如果这一条消息不给Broker Ack应答的话，那么Broker会认为你并没有消费完这一条消息，那么就不会继续发送消息。

    channel.basicQos(0, 1, false);

    可以看下管控台，unack=1，Ready=4，total=5.

    queues

    接下来我们放开注释channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false); 进行消息签收。重启服务。

    3.1 打印结果

    打印结果
    可以看到正常打印五条结果

    4. 消费端ACK与重回队列

    4.1 消费端的手工ACK和NACK

    消费端进行消费的时候，如果由于业务异常我们可以进行日志的记录，然后进行补偿！

    如果由于服务器宕机等严重问题，那我们就需要手工进行ACK保障消费端消费成功！

    4.2 消费端的重回队列

    消费端重回队列是为了对没有处理成功的消息，把消息重新传递给Broker!

    一般我们在实际应用中，都会关闭重回队列，也就是设置为False.

    4.3 代码演示

    4.3.1 生产者

    
/**
 * 
* @ClassName: Producer 
* @Description: 生产者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:15:51 
*
 */
public class Producer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        //1创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        String exchange = "test_ack_exchange";
        String routingKey = "ack.save";
        
        
        
        for(int i =0; i<5; i ++){
            
            Map<String, Object> headers = new HashMap<String, Object>();
            headers.put("num", i);
            
            //添加属性，后续会使用到
            AMQP.BasicProperties properties = new AMQP.BasicProperties.Builder()
                    .deliveryMode(2) //投递模式，持久化
                    .contentEncoding("UTF-8")
                    .headers(headers)
                    .build();
            String msg = "Hello RabbitMQ ACK Message " + i;
            channel.basicPublish(exchange, routingKey, true, properties, msg.getBytes());
        }
        
    }
}

    4.3.2 消费者

    
/**
 * 
* @ClassName: Consumer 
* @Description: 消费者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:13:51 
*
 */
public class Consumer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        
        //1创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        
        String exchangeName = "test_ack_exchange";
        String queueName = "test_ack_queue";
        String routingKey = "ack.#";
        
        channel.exchangeDeclare(exchangeName, "topic", true, false, null);
        channel.queueDeclare(queueName, true, false, false, null);
        channel.queueBind(queueName, exchangeName, routingKey);
        
        // 手工签收 必须要关闭 autoAck = false
        channel.basicConsume(queueName, false, new MyConsumer(channel));
        
        
    }
}

    4.3.3 自定义类：MyConsumer

    /**
 * 
* @ClassName: MyConsumer 
* @Description: TODO
* @author Coder编程
* @date 2019年7月30日 下午23:11:55 
*
 */
public class MyConsumer extends DefaultConsumer {


    private Channel channel ;
    
    public MyConsumer(Channel channel) {
        super(channel);
        this.channel = channel;
    }

    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        System.err.println("-----------consume message----------");
        System.err.println("body: " + new String(body));
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if((Integer)properties.getHeaders().get("num") == 0) {
            //Nack三个参数  第二个参数：是否是批量，第三个参数：是否重回队列（需要注意可能会发生重复消费，造成死循环）
            channel.basicNack(envelope.getDeliveryTag(), false, true);
        } else {
            channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
        }
        
    }


}

    5.1 打印结果：

    打印结果

    注意：
    可以看到重回队列会出现重复消费导致死循环的问题，这时候最好设置重试次数，比如超过三次后，消息还是消费失败，就将消息丢弃。

    6. TTL队列/消息

    6.1 TTL

    • TTL是Time To Live的缩写，也就是生存时间
    • RabbitMQ支持消息的过期时间，在消息发送时可以进行指定
    • RabbitMQ支持队列的过期时间，从消息入队列开始计算，只要超过了队列的超时时间配置，那么消息会自动的清除

    6.2 代码演示

    6.2.1 直接通过管控台进行演示

    添加queue
    通过管控台创建一个队列

    x-max-length 队列的最大大小
    x-message-ttl 设置10秒钟，如果消息还没有被消费的话，就会被清除。
    queue添加成功
    添加exchange
    添加exchangeexchange添加成功
    Queue与Exchange进行绑定

    点击 test_ttl_exchange 进行绑定
    进行绑定查看是否绑定成功

    绑定1
    绑定2
    通过管控台发送消息
    发送消息queue中有消息消息未处理自动清除
    十秒后消息消失

    生产端设置过期时间

    AMQP.BasicProperties properties = new AMQP.BasicProperties.Builder()
                .deliveryMode(2)
                .contentEncoding("UTF-8")
                .expiration("10000")
                .headers(headers)
                .build();

    这两个属性并不相同，一个对应的是消息体，一个对应的是队列的过期。

    7. 死信队列

    7.1 概念理解

    死信队列：DLX,Dead-Letter-Exchange
    RabbitMQ的死信队里与Exchange息息相关

    • 利用DLX,当消息在一个队列中变成死信（dead message）之后，它能被重新publish到另一个Exchange，这个Exchange就是DLX

    消息变成死信有以下几种情况

    • 消息被拒绝（basic.reject/basic.nack）并且requeue=false
    • 消息TTL过期
    • 队列达到最大长度

    DLX也是一个正常的Exchange，和一般的Exchange没有区别，它能在任何的队列上被指定，实际上就是设置某个队列的属性

    当这个队列中有死信时，RabbitMQ就会自动的将这个消息重新发布到设置的Exchange上去，进而被路由到另一个队列。

    可以监听这个队列中消息做相应的处理，这个特征可以弥补RabbitMQ3.0以前支持的immediate参数的功能。

    7.2 代码演示

    • 死信队列设置：
    • 首先需要设置死信队列的exchange和queue,然后进行绑定：
      Exchange:dlx.exchange
      Queue:dlx.queue
      RoutingKey:#
    • 然后我们进行正常声明交换机、队列、绑定，只不过我们需要在队列加上一个参数即可：arguments.put("x-dead-letter-exchange","dlx.exchange");
    • 这样消息在过期、requeue、队列在达到最大长度时，消息就可以直接路由到死信队列！

    7.2.1 生产者

    /**
 * 
* @ClassName: Producer 
* @Description: 生产者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:15:51 
*
 */
public class Producer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        //创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        String exchange = "test_dlx_exchange";
        String routingKey = "dlx.save";
        
        String msg = "Hello RabbitMQ DLX Message";
        
        for(int i =0; i<1; i ++){
            
            AMQP.BasicProperties properties = new AMQP.BasicProperties.Builder()
                    .deliveryMode(2)
                    .contentEncoding("UTF-8")
                    .expiration("10000")
                    .build();
            channel.basicPublish(exchange, routingKey, true, properties, msg.getBytes());
        }
        
    }
}

    7.2.2 消费者

    /**
 * 
* @ClassName: Consumer 
* @Description: 消费者
* @author Coder编程
* @date2019年7月30日 下午23:13:51 
*
 */
public class Consumer {

    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        
        //创建ConnectionFactory
        Connection connection = ConnectionUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        // 这就是一个普通的交换机 和 队列 以及路由
        String exchangeName = "test_dlx_exchange";
        String routingKey = "dlx.#";
        String queueName = "test_dlx_queue";
        
        channel.exchangeDeclare(exchangeName, "topic", true, false, null);
        
        Map<String, Object> agruments = new HashMap<String, Object>();
        agruments.put("x-dead-letter-exchange", "dlx.exchange");
        //这个agruments属性，要设置到声明队列上
        channel.queueDeclare(queueName, true, false, false, agruments);
        channel.queueBind(queueName, exchangeName, routingKey);
        
        //要进行死信队列的声明:
        channel.exchangeDeclare("dlx.exchange", "topic", true, false, null);
        channel.queueDeclare("dlx.queue", true, false, false, null);
        channel.queueBind("dlx.queue", "dlx.exchange", "#");
        
        channel.basicConsume(queueName, true, new MyConsumer(channel));
        
        
    }
}

    7.2.3 自定义类：MyConsumer

    
/**
 * 
* @ClassName: MyConsumer 
* @Description: TODO
* @author Coder编程
* @date 2019年7月30日 下午23:11:55 
*
 */
public class MyConsumer extends DefaultConsumer {


    public MyConsumer(Channel channel) {
        super(channel);
    }

    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        System.err.println("-----------consume message----------");
        System.err.println("consumerTag: " + consumerTag);
        System.err.println("envelope: " + envelope);
        System.err.println("properties: " + properties);
        System.err.println("body: " + new String(body));
    }
}

    7.2.4 测试结果

    运行Consumer，查看管控台
    查看Exchanges
    exchange
    查看queue
    queue
    可以看到test_dlx_queue多了DLX的标识，表示当队列中出现死信的时候，会将消息发送到死信队列dlx_queue中

    关闭Consumer，只运行Producer
    查看queue10秒钟前

    过10秒钟后，消息过期
    查看queue10秒钟后

    在我们工作中，死信队列非常重要，用于消息没有消费者，处于死信状态。我们可以才用补偿机制。

    小结

    本次主要介绍了RabbitMQ的高级特性，首先介绍了互联网大厂在实际使用中如何保障100%的消息投递成功和幂等性的，以及对RabbitMQ的确认消息、返回消息、ACK与重回队列、消息的限流，以及对超时时间、死信队列的使用

    文末

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    参考文章：

    《RabbitMQ消息中间件精讲》

    推荐文章：

    消息中间件——RabbitMQ（五）快速入门生产者与消费者，SpringBoot整合RabbitMQ！

    消息中间件——RabbitMQ（六）理解Exchange交换机核心概念!

    消息中间件——RabbitMQ（七）高级特性全在这里!（上）

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