RabbitMQ-如何保证消息不丢失

RabbitMQ常用于异步发送，mysql，redis，es之间的数据同步，分布式事务，削峰填谷等.....

在微服务中，rabbitmq是我们经常用到的消息中间件。它能够异步的在各个业务之中进行消息的接受和发送，那么如何保证rabbitmq的消息不丢失就显得尤为重要。

首先要分析问题，我们就要明确rabbitmq在什么时候可能会出现消息丢失的情况呢？

我们直接说结果

RabbitMQ在每个阶段都有可能使消息发生丢失

我们在这里把他们简单归结为三个层面

层面一：生产者发送消息没有到达交换机或者没有到达绑定的队列。

层面二：RabbitMQ宕机可能导致的消息的丢失。

层面三：消费者宕机导致消息丢失。

层面一的解决方法常见的是

1.生产者确认机制

RabbitMQ提供了publisher confirm机制来避免消息发送到Mq的过程中丢失，消息发送到Mq以后，会返回一个结果给发送者，表示消息的发送成功。

情况一：发送成功生产者正常发送消息到队列之后会返回一个publish-confirm ack 这个意思是告诉生产者已经接收到消息了。

情况二：发送失败这里的发送失败有两种，一种是生产者发送到交换机失败此时返回 publish-confirm nack 。第二种是生产者发送到队列失败返回 publish-return ack。

开启生产者确认机制的代码如下，在生产者的配置文件中加入以下配置

spring:
  rabbitmq:
    publisher-confirm-type: correlated #开启生产者确认机制
    publisher-returns: true

这里的

publisher-confirm-type:有三种模式可以选择：

第一种是none：代表关闭confirm机制

第二种是 simple：表示同步阻塞并等待mq的回执消息，即发送完消息后不能干其他的事情，只能等待mq的回执，很显然这样效率很低。

第三种是correlated：MQ异步回调方式返回回执消息，即生产者发送完消息后可以干其他的事情，直到接收到mq的回执。很明显这种效率要优于第二种。

配置return callback的代码如下，每个RabbitTemplate只能配置一个代码如下

package com.itheima.publisher.com.it.heima.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.ReturnedMessage;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @Auther: QuJingChuan
 * @Date: 2024/1/13 10:34
 * @Description:
 */
@Slf4j
@Configuration
public class MqConfirmConfig implements ApplicationContextAware {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        //配置回调
        rabbitTemplate.setReturnsCallback(new RabbitTemplate.ReturnsCallback() {
            @Override
            public void returnedMessage(ReturnedMessage returnedMessage) {
                log.debug("收到消息return的callback,  {},{},{},{},{}",
                        returnedMessage.getExchange(),
                        returnedMessage.getRoutingKey(),
                        returnedMessage.getMessage(),
                        returnedMessage.getReplyCode(),
                        returnedMessage.getReplyText());
            }
        });
    }
}

Confirm Callback需要每次发消息的时候都要配置（要制定发消息的id方便回执的时候直到是谁发的消息）这里写一个测试类方便大家看。

 @Test
    void testConfirmCallback() throws InterruptedException {
        //创建cd 参数为每次发送消息的id
        CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
        //添加confirmCallBack
        correlationData.getFuture().addCallback(new ListenableFutureCallback<CorrelationData.Confirm>() {
            @Override
            public void onFailure(Throwable ex) {
                //这种情况一般是运行出现bug，一般不会发生。
                log.error("消息回调失败",ex);
            }

            @Override
            public void onSuccess(CorrelationData.Confirm result) {
                log.debug("收到confirm callback 回执");
                if (result.isAck()){
                    //消息发送成功
                    log.debug("消息发送成功收到ack");
                }else {
                    //消息发送失败
                    log.debug("消息发送失败收到nack，原因：{}",result.getReason());
                    //TODO 重发消息等业务
                }
            }
        });

        rabbitTemplate.convertAndSend("amqp.test","amqptest","hello qjc",correlationData);

        Thread.sleep(2000);
    }

那么我们如何解决这个问题呢
方案一：重发消息

方案二：记录日志

方案三：保存到数据库中定时发送，发送成功后删除表中的数据。

方案四：交给人工处理。

~生产者确认机制需要额外的网络和系统的资源开销，尽量不要使用。

~如果业务需要，那么无需开启publisher-return机制，因为一般路由失败都是自己业务的原因。

~对于nack消息可以有限次数的重试，依然失败则记录异常消息。

层面二的解决方法常见的是

2.消息持久化

由于mq是基于内存存储消息的，那么在mq服务宕机等一些情况下可能导致消息的丢失。同时内存空间有限，当消费者出现故障或者处理过慢，会导致消息积压，mq会对消息做迁移（page out 写入磁盘）从而引发mq阻塞。我们将消息存储在磁盘上就避免了这个问题。

一：持久化交换机。

这里要选择Durable,因为Transient是临时交换机，当mq宕机后会消失。

或

代码展示

 @Bean
    public DirectExchange simpleExchange(){
        //分别是三个参数 交换机名称 是否持久化 当没有队列绑定时是否自动删除
        return new DirectExchange("qjc.exchange",true,false);
    }

二：持久化队列。

这个与交换机类似，在此不做赘述。

或

代码展示

@Bean
    public Queue simpleQueue(){
        //springamqp在使用QueueBuilder来创建队列的时候，默认就是持久化的
        return QueueBuilder.durable("qjc.queue").build();
    }

三：持久化消息。

这里选择delivery mode 选择2 ,1是不持久的。

或

代码展示

 Message message = MessageBuilder.withBody("hello".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
                .build();

如果不选择持久化队列，交换机，消息的话我们还有另一种方案

Lazy Queue（惰性队列）

惰性队列的特征如下

~接受到消息的时候直接存入磁盘而非内存（内存中只保留最近的消息）

~消费者需要消息的时候才会从磁盘中取出数据加载到内存

~支持数百万条的消息存储

在mq3.12版本后，所有的队列都是Lazy Queue模式，无法更改。

如果各位小伙伴的版本低于3.12那我这里提供了两种方式创建惰性队列

或

或用注解声明

    @RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(
            name = "lazy.queue",
            durable = "true",
            arguments = @Argument(name = "x-queue-mode",value = "lazy")
    ))
    public void listenLazyQueue(String msg){
        log.debug("接收到lazyqueue的消息" + msg);
    }

3.消费者确认机制

RabbitMQ支持消费者确认机制，即：当消费者处理消息后可以向mq发送ack回执，mq收到消息后会在队列中删除该消息。

SpringAMQP已经实现了消息确认的功能，并且允许我们通过配置文件选择ack的处理方式，有三种方式。

- none: 不处理。即消息投递给消费者后立刻ack，消息会立刻从MQ删除。非常不安全，不建议使用
- manual: 手动模式。需要自己在业务代码中调用api，发送ack或reject，存在业务入侵，但更灵活
- auto: 自动模式。SpringAMQP利用AOP对我们的消息处理逻辑做了环绕增强，当业务正常执行时则自动返回ack.
当业务出现异常时，根据异常判断返回不同结果:
- 如果是业务异常，会自动返回nack
- 如果是消息处理或校验异常，自动返回reject

注意我们需要再消费者的配置文件中加入参数