SpringBoot+RabbitMQ ，保證消息100%投遞成功并被消費
來源：rrd.me/f2cxz
一、先扔一張圖
說明:
本文涵蓋了關(guān)于RabbitMQ很多方面的知識點, 如:
消息發(fā)送確認機制
消費確認機制
消息的重新投遞
消費冪等性, 等等
這些都是圍繞上面那張整體流程圖展開的, 所以有必要先貼出來, 見圖知意
二、實現(xiàn)思路
簡略介紹163郵箱授權(quán)碼的獲取
編寫發(fā)送郵件工具類
編寫RabbitMQ配置文件
生產(chǎn)者發(fā)起調(diào)用
消費者發(fā)送郵件
定時任務定時拉取投遞失敗的消息, 重新投遞
各種異常情況的測試驗證
拓展: 使用動態(tài)代理實現(xiàn)消費端冪等性驗證和消息確認(ack)
三、項目介紹
springboot版本2.1.5.RELEASE, 舊版本可能有些配置屬性不能使用, 需要以代碼形式進行配置
RabbitMQ版本3.7.15
MailUtil: 發(fā)送郵件工具類
RabbitConfig: rabbitmq相關(guān)配置
TestServiceImpl: 生產(chǎn)者, 發(fā)送消息
MailConsumer: 消費者, 消費消息, 發(fā)送郵件
ResendMsg: 定時任務, 重新投遞發(fā)送失敗的消息
說明: 上面是核心代碼, MsgLogService mapper xml等均未貼出, 完整代碼可以參考GitHub上的源碼，地址在文末。
四、代碼實現(xiàn)
1.163郵箱授權(quán)碼的獲取, 如圖:
該授權(quán)碼就是配置文件spring.mail.password需要的密碼
2.pom
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-mailartifactId>
dependency>
3.rabbitmq、郵箱配置
# rabbitmq
spring.rabbitmq.host=localhost
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest
# 開啟confirms回調(diào) P -> Exchange
spring.rabbitmq.publisher-confirms=true
# 開啟returnedMessage回調(diào) Exchange -> Queue
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
# 設(shè)置手動確認(ack) Queue -> C
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual
spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch=100
# mail
spring.mail.host=smtp.163.com
spring.mail.username=18621142249@163.com
spring.mail.password=123456wangzai
spring.mail.from=18621142249@163.com
spring.mail.properties.mail.smtp.auth=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.enable=true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.required=true
說明: password即授權(quán)碼, username和from要一致
4.表結(jié)構(gòu)
CREATE TABLE `msg_log` (
`msg_id` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '消息唯一標識',
`msg` text COMMENT '消息體, json格式化',
`exchange` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '交換機',
`routing_key` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '路由鍵',
`status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '狀態(tài): 0投遞中 1投遞成功 2投遞失敗 3已消費',
`try_count` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '重試次數(shù)',
`next_try_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '下一次重試時間',
`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '創(chuàng)建時間',
`update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`msg_id`),
UNIQUE KEY `unq_msg_id` (`msg_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='消息投遞日志';
說明: exchange routing_key字段是在定時任務重新投遞消息時需要用到的
5.MailUtil
@Component
@Slf4j
public class MailUtil {
@Value("${spring.mail.from}")
private String from;
@Autowired
private JavaMailSender mailSender;
/**
* 發(fā)送簡單郵件
*
* @param mail
*/
public boolean send(Mail mail) {
String to = mail.getTo();// 目標郵箱
String title = mail.getTitle();// 郵件標題
String content = mail.getContent();// 郵件正文
SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
message.setFrom(from);
message.setTo(to);
message.setSubject(title);
message.setText(content);
try {
mailSender.send(message);
log.info("郵件發(fā)送成功");
return true;
} catch (MailException e) {
log.error("郵件發(fā)送失敗, to: {}, title: {}", to, title, e);
return false;
}
}
}
6.RabbitConfig
@Configuration
@Slf4j
public class RabbitConfig {
@Autowired
private CachingConnectionFactory connectionFactory;
@Autowired
private MsgLogService msgLogService;
@Bean
public RabbitTemplate rabbitTemplate() {
RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(connectionFactory);
rabbitTemplate.setMessageConverter(converter());
// 消息是否成功發(fā)送到Exchange
rabbitTemplate.setConfirmCallback((correlationData, ack, cause) -> {
if (ack) {
log.info("消息成功發(fā)送到Exchange");
String msgId = correlationData.getId();
msgLogService.updateStatus(msgId, Constant.MsgLogStatus.DELIVER_SUCCESS);
} else {
log.info("消息發(fā)送到Exchange失敗, {}, cause: {}", correlationData, cause);
}
});
// 觸發(fā)setReturnCallback回調(diào)必須設(shè)置mandatory=true, 否則Exchange沒有找到Queue就會丟棄掉消息, 而不會觸發(fā)回調(diào)
rabbitTemplate.setMandatory(true);
// 消息是否從Exchange路由到Queue, 注意: 這是一個失敗回調(diào), 只有消息從Exchange路由到Queue失敗才會回調(diào)這個方法
rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {
log.info("消息從Exchange路由到Queue失敗: exchange: {}, route: {}, replyCode: {}, replyText: {}, message: {}", exchange, routingKey, replyCode, replyText, message);
});
return rabbitTemplate;
}
@Bean
public Jackson2JsonMessageConverter converter() {
return new Jackson2JsonMessageConverter();
}
// 發(fā)送郵件
public static final String MAIL_QUEUE_NAME = "mail.queue";
public static final String MAIL_EXCHANGE_NAME = "mail.exchange";
public static final String MAIL_ROUTING_KEY_NAME = "mail.routing.key";
@Bean
public Queue mailQueue() {
return new Queue(MAIL_QUEUE_NAME, true);
}
@Bean
public DirectExchange mailExchange() {
return new DirectExchange(MAIL_EXCHANGE_NAME, true, false);
}
@Bean
public Binding mailBinding() {
return BindingBuilder.bind(mailQueue()).to(mailExchange()).with(MAIL_ROUTING_KEY_NAME);
}
}
7.TestServiceImpl生產(chǎn)消息
@Service
public class TestServiceImpl implements TestService {
@Autowired
private MsgLogMapper msgLogMapper;
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Override
public ServerResponse send(Mail mail) {
String msgId = RandomUtil.UUID32();
mail.setMsgId(msgId);
MsgLog msgLog = new MsgLog(msgId, mail, RabbitConfig.MAIL_EXCHANGE_NAME, RabbitConfig.MAIL_ROUTING_KEY_NAME);
msgLogMapper.insert(msgLog);// 消息入庫
CorrelationData correlationData = new CorrelationData(msgId);
rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitConfig.MAIL_EXCHANGE_NAME, RabbitConfig.MAIL_ROUTING_KEY_NAME, MessageHelper.objToMsg(mail), correlationData);// 發(fā)送消息
return ServerResponse.success(ResponseCode.MAIL_SEND_SUCCESS.getMsg());
}
}
8.MailConsumer消費消息, 發(fā)送郵件
@Component
@Slf4j
public class MailConsumer {
@Autowired
private MsgLogService msgLogService;
@Autowired
private MailUtil mailUtil;
@RabbitListener(queues = RabbitConfig.MAIL_QUEUE_NAME)
public void consume(Message message, Channel channel) throws IOException {
Mail mail = MessageHelper.msgToObj(message, Mail.class);
log.info("收到消息: {}", mail.toString());
String msgId = mail.getMsgId();
MsgLog msgLog = msgLogService.selectByMsgId(msgId);
if (null == msgLog || msgLog.getStatus().equals(Constant.MsgLogStatus.CONSUMED_SUCCESS)) {// 消費冪等性
log.info("重復消費, msgId: {}", msgId);
return;
}
MessageProperties properties = message.getMessageProperties();
long tag = properties.getDeliveryTag();
boolean success = mailUtil.send(mail);
if (success) {
msgLogService.updateStatus(msgId, Constant.MsgLogStatus.CONSUMED_SUCCESS);
channel.basicAck(tag, false);// 消費確認
} else {
channel.basicNack(tag, false, true);
}
}
}
說明: 其實就完成了3件事: 1.保證消費冪等性, 2.發(fā)送郵件, 3.更新消息狀態(tài), 手動ack
9.ResendMsg定時任務重新投遞發(fā)送失敗的消息
@Component
@Slf4j
public class ResendMsg {
@Autowired
private MsgLogService msgLogService;
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
// 最大投遞次數(shù)
private static final int MAX_TRY_COUNT = 3;
/**
* 每30s拉取投遞失敗的消息, 重新投遞
*/
@Scheduled(cron = "0/30 * * * * ?")
public void resend() {
log.info("開始執(zhí)行定時任務(重新投遞消息)");
List
msgLogs = msgLogService.selectTimeoutMsg();
msgLogs.forEach(msgLog -> {
String msgId = msgLog.getMsgId();
if (msgLog.getTryCount() >= MAX_TRY_COUNT) {
msgLogService.updateStatus(msgId, Constant.MsgLogStatus.DELIVER_FAIL);
log.info(
"超過最大重試次數(shù), 消息投遞失敗, msgId: {}", msgId);
}
else {
msgLogService.updateTryCount(msgId, msgLog.getNextTryTime());
// 投遞次數(shù)+1
CorrelationData correlationData =
new CorrelationData(msgId);
rabbitTemplate.convertAndSend(msgLog.getExchange(), msgLog.getRoutingKey(), MessageHelper.objToMsg(msgLog.getMsg()), correlationData);
// 重新投遞
log.info(
"第 " + (msgLog.getTryCount() +
1) +
" 次重新投遞消息");
}
});
log.info(
"定時任務執(zhí)行結(jié)束(重新投遞消息)");
}
}
說明: 每一條消息都和exchange routingKey綁定, 所有消息重投共用這一個定時任務即可
五、基本測試
OK, 目前為止, 代碼準備就緒, 現(xiàn)在進行正常流程的測試
1.發(fā)送請求:
2.后臺日志:
3.數(shù)據(jù)庫消息記錄:
狀態(tài)為3, 表明已消費, 消息重試次數(shù)為0, 表明一次投遞就成功了
4.查看郵箱
發(fā)送成功
六、各種異常情況測試
步驟一羅列了很多關(guān)于RabbitMQ的知識點, 很重要, 很核心, 而本文也涉及到了這些知識點的實現(xiàn), 接下來就通過異常測試進行驗證(這些驗證都是圍繞本文開頭扔的那張流程圖展開的, 很重要, 所以, 再貼一遍)
1.驗證消息發(fā)送到Exchange失敗情況下的回調(diào), 對應上圖P -> X
如何驗證? 可以隨便指定一個不存在的交換機名稱, 請求接口, 看是否會觸發(fā)回調(diào)
發(fā)送失敗, 原因: reply-code=404, reply-text=NOT_FOUND - no exchange 'mail.exchangeabcd' in vhost '/', 該回調(diào)能夠保證消息正確發(fā)送到Exchange, 測試完成
2.驗證消息從Exchange路由到Queue失敗情況下的回調(diào), 對應上圖X -> Q
同理, 修改一下路由鍵為不存在的即可, 路由失敗, 觸發(fā)回調(diào)
發(fā)送失敗, 原因: route: mail.routing.keyabcd, replyCode: 312, replyText: NO_ROUTE
3.驗證在手動ack模式下, 消費端必須進行手動確認(ack), 否則消息會一直保存在隊列中, 直到被消費, 對應上圖Q -> C
將消費端代碼channel.basicAck(tag, false);// 消費確認注釋掉, 查看控制臺和rabbitmq管控臺
可以看到, 雖然消息確實被消費了, 但是由于是手動確認模式, 而最后又沒手動確認, 所以, 消息仍被rabbitmq保存, 所以, 手動ack能夠保證消息一定被消費, 但一定要記得basicAck
4.驗證消費端冪等性
接著上一步, 去掉注釋, 重啟服務器, 由于有一條未被ack的消息, 所以重啟后監(jiān)聽到消息, 進行消費, 但是由于消費前會判斷該消息的狀態(tài)是否未被消費, 發(fā)現(xiàn)status=3, 即已消費, 所以, 直接return, 這樣就保證了消費端的冪等性, 即使由于網(wǎng)絡等原因投遞成功而未觸發(fā)回調(diào), 從而多次投遞, 也不會重復消費進而發(fā)生業(yè)務異常
5.驗證消費端發(fā)生異常消息也不會丟失
很顯然, 消費端代碼可能發(fā)生異常, 如果不做處理, 業(yè)務沒正確執(zhí)行, 消息卻不見了, 給我們感覺就是消息丟失了, 由于我們消費端代碼做了異常捕獲, 業(yè)務異常時, 會觸發(fā): channel.basicNack(tag, false, true);, 這樣會告訴rabbitmq該消息消費失敗, 需要重新入隊, 可以重新投遞到其他正常的消費端進行消費, 從而保證消息不被丟失
測試: send方法直接返回false即可(這里跟拋出異常一個意思)
可以看到, 由于channel.basicNack(tag, false, true), 未被ack的消息(unacked)會重新入隊并被消費, 這樣就保證了消息不會走丟
6.驗證定時任務的消息重投
實際應用場景中, 可能由于網(wǎng)絡原因, 或者消息未被持久化MQ就宕機了, 使得投遞確認的回調(diào)方法ConfirmCallback沒有被執(zhí)行, 從而導致數(shù)據(jù)庫該消息狀態(tài)一直是投遞中的狀態(tài), 此時就需要進行消息重投, 即使也許消息已經(jīng)被消費了
定時任務只是保證消息100%投遞成功, 而多次投遞的消費冪等性需要消費端自己保證
我們可以將回調(diào)和消費成功后更新消息狀態(tài)的代碼注釋掉, 開啟定時任務, 查看是否重投
可以看到, 消息會重投3次, 超過3次放棄, 將消息狀態(tài)置為投遞失敗狀態(tài), 出現(xiàn)這種非正常情況, 就需要人工介入排查原因
七、拓展: 使用動態(tài)代理實現(xiàn)消費端冪等性驗證和消費確認(ack)
不知道大家發(fā)現(xiàn)沒有, 在MailConsumer中, 真正的業(yè)務邏輯其實只是發(fā)送郵件mailUtil.send(mail)而已, 但我們又不得不在調(diào)用send方法之前校驗消費冪等性, 發(fā)送后, 還要更新消息狀態(tài)為"已消費"狀態(tài), 并手動ack, 實際項目中, 可能還有很多生產(chǎn)者-消費者的應用場景, 如記錄日志, 發(fā)送短信等等, 都需要rabbitmq, 如果每次都寫這些重復的公用代碼, 沒必要, 也難以維護, 所以, 我們可以將公共代碼抽離出來, 讓核心業(yè)務邏輯只關(guān)心自己的實現(xiàn), 而不用做其他操作, 其實就是AOP
為達到這個目的, 有很多方法, 可以用spring aop, 可以用攔截器, 可以用靜態(tài)代理, 也可以用動態(tài)代理, 在這里, 我用的是動態(tài)代理
目錄結(jié)構(gòu)如下:
核心代碼就是代理的實現(xiàn), 這里就不把所有代碼貼出來了, 只是提供一個思路, 我們要盡可能地把代碼寫的更簡潔更優(yōu)雅
八、總結(jié)
發(fā)送郵件其實很簡單, 但深究起來其實有很多需要注意和完善的點, 一個看似很小的知識點, 也可以引申出很多問題, 甚至涉及到方方面面, 這些都需要自己踩坑, 當然我這代碼肯定還有很多不完善和需要優(yōu)化的點, 希望小伙伴多多提意見和建議。
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