Dead Letter交换机

发布时间 2023-06-28 21:02:40作者: xycccode

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。

 我们知道,前文介绍的一种本地重试策略有一种是RejectAndDontRequeueRecoverer,代表重试耗尽后,直接reject,丢弃消息,默认就是这种方式。我们前文使用的是RepublishMessageRecoverer:重试耗尽后,将失败消息投递到指定的交换机。这种失败消息投递到指定的交换机的方式比较优雅。

但是,如果我们也想采用默认的方式RejectAndDontRequeueRecovere,那怎么做呢?

其实,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。

我们可以直接给simple.queue添加一个死信交换机(与之前不同的是,这里不用消费者在消费重试后创建交换机和队列了,而是使用到达消费者之前的队列投递到死信交换机),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。

 

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。

 如何给队列绑定死信交换机

  给队列设置dead-letter-exchange属性,指定一个交换机

  给队列设置dead-letter-routing-key属性,设置死信交换机与死信队列的RoutingKey

它的作用一方面可以像RepublishMessageRecoverer异常交换机一样来作异常消息的兜底方案,另一方面它还可以处理一些超时消息,所以功能会比RepublishMessageRecoverer这个方案更丰富一些。

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

这里的超时时间其实就是TTL,也即Time-To-Live。

 

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:

 代码:

@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);
}

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:

 代码如下:

@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:

代码如下:

@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:

 代码如下:

@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。

发送消息时,设定TTL

在发送消息时,也可以指定TTL:

 代码:

@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:

 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。

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

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:https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html

使用方式可以参考官网地址:https://blog.rabbitmq.com/posts/2015/04/scheduling-messages-with-rabbitmq

docker run \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
-v mq-plugins:/plugins \
--name rmq \
--hostname mq1 \
-p 15672:15672 \
-p 5672:5672 \
-d \
rabbitmq:3-management

因为我们创建的容器是rmq,所以我们需要执行命令:

docker exec -it rmq bash,进入到rabbitmq控制端

进入容器内部后,执行下面命令开启插件:

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

如下图:

使用插件:

DelayExchange插件的原理对官方原生的Exchange插件做了功能的升级:

   将DelayExchange接收到的消息暂存到内存中(官方的Exchange是无法存储消息的)

   在DelayExchange中计时,超时才投递到消息队列中

在RabbitMQ控制台声明一个DelayExchange:

 给交换机发消息,设置延时时间:

 

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

 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:

运行后会发现报错了,其实是成功的,所以我们要对其进行判断。

 加一些代码即可:

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