文章目录
- 一、消息队列MQ存在的问题？
- 二、如何保证 `消息可靠性` ？
- 2.1 生产者消息确认【对生产者配置】
- 2.2 消息持久化
- 2.3 消费者消息确认【对消费者配置】
- 2.4 消费失败重试机制
- 2.5 消费者失败消息处理策略
- 2.6 总结
- 三、处理延迟消息？死信交换机
- 3.1 死信交换机概念
- 3.2 TTL
- 3.3 延迟队列 Delay Queue
- 3.3.1 安装DelayExchange插件
- 3.3.2 SpringAMQP使用延迟队列插件
- 四、处理消息堆积问题？惰性队列
- 4.1 消息堆积问题
- 4.2 惰性队列 Lazy Queue
- 五、高可用性：MQ集群
- 5.1 集群分类
- 5.2 普通集群
- 5.2.1 部署
- 5.2.2 获取cookie
- 5.2.3 准备集群配置
- 5.2.4 启动集群
- 5.2.5 测试
- 5.3 镜像集群
- 5.3.1 镜像模式的特征
- 5.3.2 镜像模式的配置
- 5.3.3 测试
- 5.4 仲裁队列
- 5.4.1 添加仲裁队列
- 5.4.2 测试
- 5.4.3 集群扩容
- 5.5 使用SpringAMQP创建仲裁队列
一、消息队列MQ存在的问题？
- 消息的可靠性问题：如何确保发送的消息至少被消费一次
- 延迟消息问题：如何实现消息的延迟投递
- 消息堆积问题：如何解决数百万消息堆积，无法及时消费的问题
- 高可用问题：如何避免单点的MQ故障而导致的不可用问题
二、如何保证 消息可靠性 ？
2.1 生产者消息确认【对生产者配置】
演示：前提RabbitMQ有一个交换机amq.topic，队列simple.queue，并且二者绑定bind了rountingKey为simple.#
CommonConfig.java
@Slf4j
@Configuration
public class CommonConfig implements ApplicationContextAware {
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
// 获取RabbitTemplate对象
RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);
// 配置ReturnCallback
rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {
// 判断是否是延迟消息
Integer receivedDelay = message.getMessageProperties().getReceivedDelay();
if (receivedDelay != null && receivedDelay > 0) {
// 是一个延迟消息，忽略这个错误提示
return;
}
// 记录日志
log.error("消息发送到队列失败。响应码：{}, 失败原因：{}, 交换机: {}, 路由key：{}, 消息: {}",
replyCode, replyText, exchange, routingKey, message.toString());
// 如果有需要的话，重发消息
});
}
}
测试类：
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Test
public void testSendMessage2SimpleQueue() throws InterruptedException {
// 1.准备消息
String message = "hello, spring amqp!";
// 2.准备CorrelationData
// 2.1.消息ID
CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
// 2.2.准备ConfirmCallback
correlationData.getFuture().addCallback(result -> { // 1）成功回调
// 判断结果
if (result.isAck()) {
// ACK
log.debug("消息成功投递到交换机！消息ID: {}", correlationData.getId());
} else {
// NACK
log.error("消息投递到交换机失败！消息ID：{}", correlationData.getId());
// 重发消息
}
}, ex -> { // 2）失败回调
// 记录日志
log.error("消息发送失败！", ex);
// 重发消息
});
// 3.发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend("amq.topic", "simple.test", message, correlationData);
}
此时结果为：
22:28:57:420 DEBUG 9600 --- [07.236.163:5672] cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest : 消息成功投递到交换机！消息ID: 06e7f233-d126-4c23-8499-547869e7a9b6
当rabbitTemplate.convertAndSend("aaaaamq.topic", "simple.test", message, correlationData);，此时结果为：
22:42:30:013 ERROR 18652 --- [nectionFactory1] cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest : 消息投递到交换机失败！消息ID：4b3d6575-03bc-4473-a343-5c8ef30c6496
当rabbitTemplate.convertAndSend("amq.topic", "aaa.simple.test", message, correlationData);，此时结果为：
22:28:57:420 DEBUG 9600 --- [07.236.163:5672] cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest : 消息成功投递到交换机！消息ID: 06e7f233-d126-4c23-8499-547869e7a9b6
22:28:57:424 ERROR 9600 --- [nectionFactory1] cn.itcast.mq.config.CommonConfig : 消息发送到队列失败。响应码：312, 失败原因：NO_ROUTE, 交换机: amq.topic, 路由key：a.simple.test, 消息: (Body:'hello, spring amqp!' MessageProperties [headers={spring_returned_message_correlation=06e7f233-d126-4c23-8499-547869e7a9b6}, contentType=text/plain, contentEncoding=UTF-8, contentLength=0, receivedDeliveryMode=PERSISTENT, priority=0, deliveryTag=0])
2.2 消息持久化
当通过docker restart mq重启RabbitMQ发现，之前设置的队列都被清理了，因此需要做消息的持久化。
下面交换机与队列的持久化在消费者中进行配置，消息的持久化在生产者中配置：
其实Spring默认消息是持久化的，无需专门设置，所以按照之前的写法也行。
2.3 消费者消息确认【对消费者配置】
消费者也需要进行消息的确认，当无异常时，会发送ack回执；当有异常时，会发出nack回执，告诉生产者我这里有异常，你再发送一遍消息。
下面三种方式最常使用的时自动auto生成回执。
如果利用auto机制，消费者有异常时，会发出nack回执，告诉生产者我这里有异常，生产者会发送消息，再异常再发，导致压力倍增。下面一节将处理这个问题。
2.4 消费失败重试机制
演示：
2.5 消费者失败消息处理策略
上述消费者本地重试消息失败后，默认消息会被丢弃，其实还有其他方式。
最常用的是RepublisjMessageRecover：将失败消息给专门处理失败消息的交换机和队列，然后人工处理其消息
/**
* 处理异常消息的交换机和队列
*/
@Configuration
public class ErrorMessageConfig {
// 处理异常消息的交换机
@Bean
public DirectExchange errorMessageExchange(){
return new DirectExchange("error.direct");
}
// 处理异常消息的队列
@Bean
public Queue errorQueue(){
return new Queue("error.queue");
}
// 交换机和队列的绑定
@Bean
public Binding errorMessageBinding(){
return BindingBuilder.bind(errorQueue()).to(errorMessageExchange()).with("error");
}
// 消费者失败消息处理策略:
// republishMessageRecoverer方式
@Bean
public MessageRecoverer republishMessageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate){
return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error");
}
}
2.6 总结
如何确保RabbitMQ消息的可靠性？
- 开启生产者确认机制，确保生产者的消息能到达队列
- 开启持久化功能，确保消息未消费前在队列中不会丢失
- 开启消费者确认机制为auto，由spring确认消息处理成功后完成ack
- 开启消费者失败重试机制，并设置MessageRecoverer，多次重试失败后将消息投递到异常交换机，交由人工处理
三、处理延迟消息？死信交换机
3.1 死信交换机概念
死信交换机看似与上一节的失败交换机类似，但失败交换机是由消费者将失败消息投递给交换机，而死信交换机模式是由队列将消息投递给死信交换机。
3.2 TTL
TTL，也就是Time-To-Live。如果一个队列中的消息TTL结束仍未消费，则会变为死信，ttl超时分为两种情况:
1）消息所在的队列设置了存活时间
2）消息本身设置了存活时间
下面实现两个交换机队列：TTL交换机队列，死信交换机队列
1.在cunsumer中指定TTL交换机队列（超时时间为10秒），死信交换机队列
@Configuration
public class TTLMessageConfig {
// TTL交换机
@Bean
public DirectExchange ttlDirectExchange(){
return new DirectExchange("ttl.direct");
}
// TTL队列
@Bean
public Queue ttlQueue(){
return QueueBuilder
.durable("ttl.queue")
.ttl(10000) // 队列的超时时间为10秒
.deadLetterExchange("dl.direct") // 死信交换机
.deadLetterRoutingKey("dl") // 死信交换机的rountingKey
.build();
}
@Bean
public Binding ttlBinding(){
return BindingBuilder.bind(ttlQueue()).to(ttlDirectExchange()).with("ttl");
}
}
@Slf4j
@Component
public class SpringRabbitListener {
/**
* 指定死信交换机、队列、绑定rountingKey值
* @param msg
*/
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "dl.queue", durable = "true"),
exchange = @Exchange(name = "dl.direct"),
key = "dl"
))
public void listenDlQueue(String msg) {
log.info("消费者接收到了dl.queue的延迟消息");
}
}
2.在publisher中编写测试类，发送一个超时时间为5秒的消息
/**
* 演示死信交换机：
* 发送一个TTL超时时间为5秒的消息
*/
@Test
public void testTTLMessage() {
// 1.准备消息
Message message = MessageBuilder
.withBody("hello, ttl messsage".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
.setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
.setExpiration("5000")
.build();
// 2.发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message);
// 3.记录日志
log.info("消息已经成功发送！");
}
3.启动消费者和生产者，发现生产者发送消息5秒后消费者才接受到，可以得出结论：取TTL队列和TTL消息中超时时间短的发送给死信交换机。
生产者的日志：
10:38:55:766 INFO 13084 --- [ main] cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest : 消息已经成功发送！
消费者的日志：
10:39:00:807 INFO 14876 --- [ntContainer#0-1] c.i.mq.listener.SpringRabbitListener : 消费者接收到了dl.queue的延迟消息
总结：
1.消息超时的两种方式是？
- 1）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
- 2）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
- 3）两者共存时，以时间短的ttl为准
2.如何实现发送一个消息20秒后消费者才收到消息？
- 1）给消息的目标队列指定死信交换机
- 2）消费者监听与死信交换机绑定的队列
- 3）发送消息时给消息设置ttl为20秒
3.3 延迟队列 Delay Queue
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
3.3.1 安装DelayExchange插件
官方的安装指南地址为：https://blog.rabbitmq.com/posts/2015/04/scheduling-messages-with-rabbitmq
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：https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html
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https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange/releases/tag/3.8.9这个对应RabbitMQ的3.8.5以上版本。
课前资料也提供了下载好的插件：rabbitmq_delayed_message_exchange-3.8.9-0199d11c.ez
- 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的同学，请参考第一章部分，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：
[root@iZ2ze1r1nnqykr8zfme6cjZ tmp]# docker volume inspect mq-plugins
[
{
"CreatedAt": "2024-03-26T11:02:23+08:00",
"Driver": "local",
"Labels": null,
"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/mq-plugins/_data",
"Name": "mq-plugins",
"Options": null,
"Scope": "local"
}
]
接下来，将插件上传到这个目录即可：Mountpoint目录下
- 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
结果如下：
Enabling plugins on node rabbit@mq1:
rabbitmq_delayed_message_exchange
The following plugins have been configured:
rabbitmq_delayed_message_exchange
rabbitmq_management
rabbitmq_management_agent
rabbitmq_prometheus
rabbitmq_web_dispatch
Applying plugin configuration to rabbit@mq1...
The following plugins have been enabled:
rabbitmq_delayed_message_exchange
started 1 plugins.
最后通过exit命令退出容器
- 使用插件
DelayExchange插件的原理是对官方原生的Exchange做了功能的升级:
- 将DelayExchange接受到的消息暂存在内存中(官方的Exchange是无法存储消息的)。
- 在DelayExchange中计时，超时后才投递消息到队列中
1）如何创建一个延迟交换机？
在RabbitMQ的管理平台声明一个DelayExchange:
2）如何发送一个延迟消息？
消息的延迟时间需要在发送消息的时候指定:
3.3.2 SpringAMQP使用延迟队列插件
演示：在消费者consumer声明延迟交换机，有两种方式：
然后在发布者publisher发送一个延迟消息，添加一个x-delay
测试发现报错，解释：理论上消息到达了交换机会立即将消息转发出去，而延迟交换机会将消息保存下来，等时间到后再转发消息，因此在等待的时间会返回给发布者一个未到达队列的错误。
生产者的日志：
11:25:22:536 INFO 5756 --- [ main] cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest : 发送消息成功
11:25:22:552 ERROR 5756 --- [nectionFactory1] cn.itcast.mq.config.CommonConfig : 消息发送到队列失败。响应码：312, 失败原因：NO_ROUTE, 交换机: delay.direct, 路由key：delay, 消息: (Body:'[B@5f1dfcce(byte[19])' MessageProperties [headers={spring_returned_message_correlation=c411ed18-e4ea-44e0-add9-0d867bbbf282}, contentType=application/octet-stream, contentLength=0, receivedDeliveryMode=PERSISTENT, priority=0, receivedDelay=5000, deliveryTag=0])
Process finished with exit code 0
消费者的日志：
11:25:27:556 INFO 2612 --- [ntContainer#2-1] c.i.mq.listener.SpringRabbitListener : 消费者接收到了delay.queue的延迟消息
这里我们修改发布者的ReturnCallback，添加逻辑忽略延迟消息。
@Slf4j
@Configuration
public class CommonConfig implements ApplicationContextAware {
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
// 获取RabbitTemplate对象
RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);
// 配置ReturnCallback
rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {
// 判断是否是延迟消息
Integer receivedDelay = message.getMessageProperties().getReceivedDelay();
if (receivedDelay != null && receivedDelay > 0) {
// 是一个延迟消息，忽略这个错误提示
return;
}
// 记录日志
log.error("消息发送到队列失败。响应码：{}, 失败原因：{}, 交换机: {}, 路由key：{}, 消息: {}",
replyCode, replyText, exchange, routingKey, message.toString());
// 如果有需要的话，重发消息
});
}
}
最后结果如下：
生产者的日志：
[delegate=amqp://itcast@39.107.236.163:5672/, localPort= 55991]
11:19:50:778 INFO 18824 --- [ main] cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest : 发送消息成功
消费者的日志：
11:19:55:816 INFO 13184 --- [ntContainer#2-1] c.i.mq.listener.SpringRabbitListener : 消费者接收到了delay.queue的延迟消息
四、处理消息堆积问题？惰性队列
4.1 消息堆积问题
当生产者发送消息的速度超过了消费者处理消息的速度，就会导致队列中的消息堆积，直到队列存储消息达到上限。最早接收到的消息，可能就会成为死信，会被丢弃，这就是消息堆积问题。
解决消息堆积有三种种思路:
- 增加更多消费者，提高消费速度
- 在消费者内开启线程池加快消息处理速度
- 扩大队列容积，提高堆积上限
4.2 惰性队列 Lazy Queue
从RabbitMQ的3.6.0版本开始，就增加了Lazy Queues的概念，也就是惰性队列。惰性队列的特征如下:
- 接收到消息后直接存入磁盘而非内存
- 消费者要消费消息时才会从磁盘中读取并加载到内存
- 支持数百万条的消息存储
设置一个队列为惰性队列的方法？
方法一：只需要在声明队列时，指定x-queue-mode属性为lazy即可。可以通过命令行将一个运行中的队列修改为惰性队列:
方法二：使用SpringAMQP声明惰性队列：
演示：定义两个队列，惰性队列和普通队列，分别发送一百万条消息，看内存和磁盘情况
/**
* 惰性队列
*/
@Configuration
public class LazyConfig {
// 惰性队列
@Bean
public Queue lazyQueue() {
return QueueBuilder.durable("lazy.queue")
.lazy()
.build();
}
// 普通队列
@Bean
public Queue normalQueue() {
return QueueBuilder.durable("normal.queue")
.build();
}
}
惰性队列：消息全在磁盘中
/**
* 演示惰性队列：
* 发送一百万条消息
*/
@Test
public void testLazyQueue() throws InterruptedException {
long b = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 1.准备消息
Message message = MessageBuilder
.withBody("hello, Spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
.setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)
.build();
// 2.发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend("lazy.queue", message);
}
long e = System.nanoTime();
System.out.println(e - b);
}
普通队列：消息再磁盘和内存中
/**
* 演示普通队列：
* 发送一百万条消息
*/
@Test
public void testNormalQueue() throws InterruptedException {
long b = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 1.准备消息
Message message = MessageBuilder
.withBody("hello, Spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
.setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)
.build();
// 2.发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend("normal.queue", message);
}
long e = System.nanoTime();
System.out.println(e - b);
}
五、高可用性：MQ集群
5.1 集群分类
在RabbitMQ的官方文档中，讲述了两种集群的配置方式：
- 普通模式：普通模式集群不进行数据同步，每个MQ都有自己的队列、数据信息（其它元数据信息如交换机等会同步）。例如我们有2个MQ：mq1，和mq2，如果你的消息在mq1，而你连接到了mq2，那么mq2会去mq1拉取消息，然后返回给你。如果mq1宕机，消息就会丢失。
- 镜像模式：与普通模式不同，队列会在各个mq的镜像节点之间同步，因此你连接到任何一个镜像节点，均可获取到消息。而且如果一个节点宕机，并不会导致数据丢失。不过，这种方式增加了数据同步的带宽消耗。
5.2 普通集群
接下来，我们看看如何安装RabbitMQ的集群。
5.2.1 部署
我们先来看普通模式集群，我们的计划部署3节点的mq集群：记得云服务器要暴露15672、5672、8081-8083、8071-8073端口
| 主机名 | 控制台端口 | amqp通信端口 |
|---|---|---|
| mq1 | 8081 —> 15672 | 8071 —> 5672 |
| mq2 | 8082 —> 15672 | 8072 —> 5672 |
| mq3 | 8083 —> 15672 | 8073 —> 5672 |
集群中的节点标示默认都是：rabbit@[hostname]，因此以上三个节点的名称分别为：
- rabbit@mq1
- rabbit@mq2
- rabbit@mq3
5.2.2 获取cookie
RabbitMQ底层依赖于Erlang，而Erlang虚拟机就是一个面向分布式的语言，默认就支持集群模式。集群模式中的每个RabbitMQ 节点使用 cookie 来确定它们是否被允许相互通信。
要使两个节点能够通信，它们必须具有相同的共享秘密，称为Erlang cookie。cookie 只是一串最多 255 个字符的字母数字字符。
每个集群节点必须具有相同的 cookie。实例之间也需要它来相互通信。
我们先在之前启动的mq容器中获取一个cookie值，作为集群的cookie。执行下面的命令：
docker exec -it mq cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
可以看到cookie值如下：
JBIXBEJBTRPDPHPGGZJV
接下来，停止并删除当前的mq容器，我们重新搭建集群。
docker rm -f mq
# 清理数据卷
docker volume prune
5.2.3 准备集群配置
在/tmp目录新建一个配置文件 rabbitmq.conf：
cd /tmp
# 创建文件
touch rabbitmq.conf
文件内容如下：
loopback_users.guest = false
listeners.tcp.default = 5672
cluster_formation.peer_discovery_backend = rabbit_peer_discovery_classic_config
cluster_formation.classic_config.nodes.1 = rabbit@mq1
cluster_formation.classic_config.nodes.2 = rabbit@mq2
cluster_formation.classic_config.nodes.3 = rabbit@mq3
再创建一个文件，记录cookie
cd /tmp
# 创建cookie文件
touch .erlang.cookie
# 写入cookie
echo "JBIXBEJBTRPDPHPGGZJV" > .erlang.cookie
# 修改cookie文件的权限
chmod 600 .erlang.cookie
准备三个目录,mq1、mq2、mq3：
cd /tmp
# 创建目录
mkdir mq1 mq2 mq3
然后拷贝rabbitmq.conf、cookie文件到mq1、mq2、mq3：
# 进入/tmp
cd /tmp
# 拷贝
cp rabbitmq.conf mq1
cp rabbitmq.conf mq2
cp rabbitmq.conf mq3
cp .erlang.cookie mq1
cp .erlang.cookie mq2
cp .erlang.cookie mq3
5.2.4 启动集群
创建一个网络：
docker network create mq-net
运行命令
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/mq1/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq1 \
--hostname mq1 \
-p 8071:5672 \
-p 8081:15672 \
rabbitmq:3.8-management
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/mq2/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq2 \
--hostname mq2 \
-p 8072:5672 \
-p 8082:15672 \
rabbitmq:3.8-management
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/mq3/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq3 \
--hostname mq3 \
-p 8073:5672 \
-p 8083:15672 \
rabbitmq:3.8-management
输入ip地址:8082，可以3个集群都能看到
5.2.5 测试
在mq1这个节点上添加一个队列：
如图，在mq2和mq3两个控制台也都能看到：
- 数据共享测试
点击这个队列，进入管理页面：
然后利用控制台发送一条消息到这个队列：
结果在mq2、mq3上都能看到这条消息：
- 可用性测试
我们让其中一台节点mq1宕机：
docker stop mq1
然后登录mq2或mq3的控制台，发现simple.queue也不可用了：
说明数据并没有拷贝到mq2和mq3。
5.3 镜像集群
在刚刚的案例中，一旦创建队列的主机宕机，队列就会不可用。不具备高可用能力。如果要解决这个问题，必须使用官方提供的镜像集群方案。
官方文档地址：https://www.rabbitmq.com/ha.html
5.3.1 镜像模式的特征
默认情况下，队列只保存在创建该队列的节点上。而镜像模式下，创建队列的节点被称为该队列的主节点，队列还会拷贝到集群中的其它节点，也叫做该队列的镜像节点。
但是，不同队列可以在集群中的任意节点上创建，因此不同队列的主节点可以不同。甚至，一个队列的主节点可能是另一个队列的镜像节点。
用户发送给队列的一切请求，例如发送消息、消息回执默认都会在主节点完成，如果是从节点接收到请求，也会路由到主节点去完成。镜像节点仅仅起到备份数据作用。
当主节点接收到消费者的ACK时，所有镜像都会删除节点中的数据。
总结如下：
- 镜像队列结构是一主多从（从就是镜像）
- 所有操作都是主节点完成，然后同步给镜像节点
- 主宕机后，镜像节点会替代成新的主（如果在主从同步完成前，主就已经宕机，可能出现数据丢失）
- 不具备负载均衡功能，因为所有操作都会有主节点完成（但是不同队列，其主节点可以不同，可以利用这个提高吞吐量）
5.3.2 镜像模式的配置
镜像模式的配置有3种模式：
| ha-mode | ha-params | 效果 |
|---|---|---|
| 准确模式exactly | 队列的副本量count | 集群中队列副本（主服务器和镜像服务器之和）的数量。count如果为1意味着单个副本：即队列主节点。count值为2表示2个副本：1个队列主和1个队列镜像。换句话说：count = 镜像数量 + 1。如果群集中的节点数少于count，则该队列将镜像到所有节点。如果有集群总数大于count+1，并且包含镜像的节点出现故障，则将在另一个节点上创建一个新的镜像。 |
| all | (none) | 队列在群集中的所有节点之间进行镜像。队列将镜像到任何新加入的节点。镜像到所有节点将对所有群集节点施加额外的压力，包括网络I / O，磁盘I / O和磁盘空间使用情况。推荐使用exactly，设置副本数为（N / 2 +1）。 |
| nodes | node names | 指定队列创建到哪些节点，如果指定的节点全部不存在，则会出现异常。如果指定的节点在集群中存在，但是暂时不可用，会创建节点到当前客户端连接到的节点。 |
这里我们以rabbitmqctl命令作为案例来讲解配置语法。
语法示例：
- exactly模式
rabbitmqctl set_policy ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
rabbitmqctl set_policy：固定写法ha-two：策略名称，自定义"^two\."：匹配队列的正则表达式，符合命名规则的队列才生效，这里是任何以two.开头的队列名称'{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}': 策略内容"ha-mode":"exactly"：策略模式，此处是exactly模式，指定副本数量"ha-params":2：策略参数，这里是2，就是副本数量为2，1主1镜像"ha-sync-mode":"automatic"：同步策略，默认是manual，即新加入的镜像节点不会同步旧的消息。如果设置为automatic，则新加入的镜像节点会把主节点中所有消息都同步，会带来额外的网络开销
- all模式
rabbitmqctl set_policy ha-all "^all\." '{"ha-mode":"all"}'
ha-all：策略名称，自定义"^all\."：匹配所有以all.开头的队列名'{"ha-mode":"all"}'：策略内容"ha-mode":"all"：策略模式，此处是all模式，即所有节点都会称为镜像节点
- nodes模式
rabbitmqctl set_policy ha-nodes "^nodes\." '{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}'
rabbitmqctl set_policy：固定写法ha-nodes：策略名称，自定义"^nodes\."：匹配队列的正则表达式，符合命名规则的队列才生效，这里是任何以nodes.开头的队列名称'{"ha-mode":"nodes","ha-params":["rabbit@nodeA", "rabbit@nodeB"]}': 策略内容"ha-mode":"nodes"：策略模式，此处是nodes模式"ha-params":["rabbit@mq1", "rabbit@mq2"]：策略参数，这里指定副本所在节点名称
5.3.3 测试
我们使用exactly模式的镜像，因为集群节点数量为3，因此镜像数量就设置为2.
我们进入mq1运行下面的命令：表示只要是以two开头的队列会创建一个镜像
# 进入mq1容器的控制台
docker exec -it mq1 bash
# 执行exactly模式
rabbitmqctl set_policy ha-two "^two\." '{"ha-mode":"exactly","ha-params":2,"ha-sync-mode":"automatic"}'
# 退出容器
exit
可以看到策略已经部署上
下面，我们创建一个新的队列：two.queue
在任意一个mq控制台查看队列：
- 测试数据共享
给two.queue发送一条消息：
然后在mq1、mq2、mq3的任意控制台都可以查看消息：
- 测试高可用
现在，我们让two.queue的主节点mq1宕机：
docker stop mq1
查看集群状态：
查看队列状态：mq2成为了主节点，mq3成为了镜像节点
发现依然是健康的！并且其主节点切换到了rabbit@mq2上
5.4 仲裁队列
仲裁队列:仲裁队列是3.8版本以后才有的新功能，用来替代镜像队列，具备下列特征:
- 与镜像队列一样，都是主从模式，支持主从数据同步
- 使用非常简单，没有复杂的配置
- 主从同步基于Raft协议，强一致
5.4.1 添加仲裁队列
在任意控制台添加一个队列，一定要选择队列类型为Quorum类型。
在任意控制台查看队列：
可以看到，仲裁队列的 + 2字样。代表这个队列有2个镜像节点。
因为仲裁队列默认的镜像数为5。如果你的集群有7个节点，那么镜像数肯定是5；而我们集群只有3个节点，因此镜像数量就是3.
5.4.2 测试
可以参考对镜像集群的测试，效果是一样的。
5.4.3 集群扩容
- 加入集群
1）启动一个新的MQ容器：
docker run -d --net mq-net \
-v ${PWD}/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
--name mq4 \
--hostname mq5 \
-p 8074:15672 \
-p 8084:15672 \
rabbitmq:3.8-management
2）进入容器控制台：
docker exec -it mq4 bash
3）停止mq进程
rabbitmqctl stop_app
4）重置RabbitMQ中的数据：
rabbitmqctl reset
5）加入mq1：
rabbitmqctl join_cluster rabbit@mq1
6）再次启动mq进程
rabbitmqctl start_app
- 增加仲裁队列副本
我们先查看下quorum.queue这个队列目前的副本情况，进入mq1容器：
docker exec -it mq1 bash
执行命令：
rabbitmq-queues quorum_status "quorum.queue"
结果：
现在，我们让mq4也加入进来：
rabbitmq-queues add_member "quorum.queue" "rabbit@mq4"
结果：
再次查看：
rabbitmq-queues quorum_status "quorum.queue"
查看控制台，发现quorum.queue的镜像数量也从原来的 +2 变成了 +3：
5.5 使用SpringAMQP创建仲裁队列
修改xml文件
声明仲裁队列
/**
* 仲裁队列
*/
@Configuration
public class QuorumConfig {
@Bean
public Queue quorumQueue() {
return QueueBuilder.durable("quorum.queue2") // 持久化
.quorum() // 仲裁队列
.build();
}
}
启动运行，发现队列创建成功
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