【SpringBoot】SpringBoot整合RabbitMQ消息中间件，实现延迟队列和死信队列

哈__

发布于 2024-06-09 13:20:44

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一、🔥死信队列

RabbitMQ的死信队列（Dead Letter Queue，DLQ）是一种特殊的队列，用于接收其他队列中的“死信”消息。所谓“死信”，是指满足一定条件而无法被消费者正确处理的消息，这些条件包括消息被拒绝、消息过期、消息达到最大重试次数等。当消息成为死信时，RabbitMQ会将其重新发送到指定的死信队列，而不是丢弃它们。这样做的好处是可以对死信进行分析和处理，例如记录日志、重新入队或者进一步处理。死信队列通常与RabbitMQ的延迟队列（Delayed Message Queue）一起使用，通过延迟队列延迟消息的处理时间，可以更容易地触发消息成为死信的条件，从而进行测试和调试。死信队列在消息中间件中有许多实际应用场景，主要用于处理无法被正常消费的消息，增强了消息的可靠性和处理能力。以下是一些常见的应用场景：

延迟消息处理：通过将消息发送到延迟队列，在指定的时间后再将消息发送到目标队列，实现延迟处理消息的功能。
消息重试：当消费者无法处理消息时，消息可以被重新发送到队列并设置重试次数，达到最大重试次数后转发到死信队列，以便进行进一步处理。
异常处理：当消息无法被消费者正常处理时（如格式错误、业务异常等），将消息转发到死信队列，用于记录日志、报警或人工处理。
消息超时处理：当消息在队列中等待时间过长时，可以设置消息的过期时间（TTL），超过时间后将消息转发到死信队列。
消息路由失败：当消息无法被正确路由到目标队列时，可以将消息发送到死信队列，避免消息丢失。
消息版本兼容性处理：当消息的格式或内容发生变化时，通过死信队列可以处理老版本消息，确保新版本系统的兼容性。

RabbitMQ的工作模式

死信队列的工作模式今天我要实现的就是这个延迟队列和死信队列。生产者首先向延迟队列发送消息，待达到TTL后消息会被转送到死信队列当中，消费者会从死信队列中获取消息进行消费。

二、🍉RabbitMQ相关的安装

win10 安装rabbitMQ详细步骤_rabbitmq 安装-CSDN博客我这里直接引用别人的文章了，下载需要大家去看一看。 RabbitMQ延迟插件的安装。 [超详细]RabbitMQ安装延迟消息插件_rabbitmq安装延迟插件-CSDN博客

三、🍎SpringBoot引入RabbitMQ

1.引入依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
        </dependency>

2.创建队列和交换器

这一步是很重要的，如果你配置错误了，消息很可能无法正确的传送。要实现延迟队列和死信队列，我们一共要创建以下几个组件：

延迟队列
延迟队列的交换器
死信队列
死信队列的交换器

在我们创建了这几个组件之后，我们还要干一些事情，我们需要把这些组件进行组装，如果你不了解RabbitMQ的基础，你可以先看看基础教学，我这里简单的说一下。RabbitMQ中有一种绑定方式，这种绑定方式会把BindingKey和RoutingKey完全匹配的进行绑定，如下图所示，生产者发送了一个BindingKey为“warning”的消息，那么这个消息就会被发送到Queue1和Queue2，这并不难理解。

我们要做的就是把队列和交换器通过一个RoutingKey绑定在一起。

2.1 变量声明

接下来的代码要好好看了，首先我们把我们后边要用到的名称变量全部定义出来。因为这个名称起的很长，我们不方便直接使用。创建DeadRabbitConfig。在类中定义如下变量，延迟队列交换器名称、延迟队列名称、延迟队列Routing名称。除此之外还有死信队列交换器名称、死信队列名称和死信Routing名称。

  // 延迟队列交换器名称
    public static final String DELAY_EXCHANGE_NAME = "delay.queue.demo.business.exchange";
    // 延迟队列A名称
    public static final String DELAY_QUEUE_A_NAME = "delay.queue.demo.business.queue_a";
    // 延迟队列B名称
    public static final String DELAY_QUEUE_B_NAME = "delay.queue.demo.business.queue_b";
    // 延迟队列routingA名称
    public static final String DELAY_QUEUE_ROUTING_A_NAME = "delay.queue.demo.business.queue_a.routing_key";
    // 延迟队列routingB名称
    public static final String DELAY_QUEUE_ROUTING_B_NAME = "delay.queue.demo.business.queue_b.routing_key";

    // 死信队列
    public static final String DEAD_LETTER_EXCHANGE = "delay.queue.demo.deadletter.exchange";
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE_A_ROUTING_KEY = "delay.queue.demo.deadletter.delay_10s.routing_key";
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE_B_ROUTING_KEY = "delay.queue.demo.deadletter.delay_60s.routing_key";
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE_A_NAME = "delay.queue.demo.deadletter.queue_a";
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE_B_NAME = "delay.queue.demo.deadletter.queue_b";

2.2 创建延迟交换器

// 注册延迟交换器delayExchange
    @Bean("delayExchange")
    public DirectExchange delayExchange(){
        return  new DirectExchange(DELAY_EXCHANGE_NAME);
    }

2.3 创建延迟队列

这里的延迟队列需要我们额外的配置一些参数，用于和死信队列进行信息发送。这里我是用了两种不同的方式构建延迟队列A和延迟队列B，在延迟队列A种我没有设置TTL参数，而是通过RabbitMQ的延迟插件实现的，而延迟队列B我设置了TTL为10000ms，也就是十秒，十秒内消息如果没有被消费掉就会发送到死信队列。

// 注册延迟队列A   还要绑定死信交换器和死信routingA
    @Bean("delayQueueA")
    public Queue delayQueueA(){
        Map<String,Object> args = new HashMap<>();
        args.put("x-dead-letter-exchange",DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        args.put("x-dead-letter-routing-key",DEAD_LETTER_QUEUE_A_ROUTING_KEY);
        //args.put("x-message-ttl",6000);
        return QueueBuilder.durable(DELAY_QUEUE_A_NAME).withArguments(args).build();
    }
    // 注册延迟队列B   还要绑定死信交换器和死信routingB
    @Bean("delayQueueB")
    public Queue delayQueueB(){
        Map<String,Object> args = new HashMap<>();
        args.put("x-dead-letter-exchange",DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        args.put("x-dead-letter-routing-key",DEAD_LETTER_QUEUE_B_ROUTING_KEY);
        args.put("x-message-ttl",10000);
        return QueueBuilder.durable(DELAY_QUEUE_B_NAME).withArguments(args).build();
    }

2.4 延迟队列绑定延迟交换器

 // 延迟队列A绑定交换器
    @Bean
    public Binding delayQueueABinding(@Qualifier("delayQueueA") Queue queue, @Qualifier("delayExchange") DirectExchange delayExchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(delayExchange).with(DELAY_QUEUE_ROUTING_A_NAME);
    }
    // 延迟队列B绑定交换器
    @Bean
    public Binding delayQueueBBinding(@Qualifier("delayQueueB") Queue queue,@Qualifier("delayExchange") DirectExchange delayExchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(delayExchange).with(DELAY_QUEUE_ROUTING_B_NAME);
    }

2.5 死信队列配置

与延迟队列不同的是，死信队列并没有配置延迟参数。

// 注册死信队列A
    @Bean("deadLetterQueueA")
    public Queue deadLetterQueueA(){
        return new Queue(DEAD_LETTER_QUEUE_A_NAME);
    }
    // 注册死信队列B
    @Bean("deadLetterQueueB")
    public Queue deadLetterQueueB(){
        return new Queue(DEAD_LETTER_QUEUE_B_NAME);
    }
    // 注册死信交换器
    @Bean
    public DirectExchange deadLetterExchange(){
        return new DirectExchange(DEAD_LETTER_EXCHANGE);
    }
    // 死信队列A绑定死信交换器
    @Bean
    public Binding deadLetterQueueABinding(@Qualifier("deadLetterQueueA") Queue queue, @Qualifier("deadLetterExchange") DirectExchange deadLetterExchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(deadLetterExchange).with(DEAD_LETTER_QUEUE_A_ROUTING_KEY);
    }
    // 死信队列B绑定死信交换器
    @Bean
    public Binding deadLetterQueueBBinding(@Qualifier("deadLetterQueueB") Queue queue, @Qualifier("deadLetterExchange")DirectExchange deadLetterExchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(deadLetterExchange).with(DEAD_LETTER_QUEUE_B_ROUTING_KEY);
    }

到此为止，RabbitMQ的组件配置完成。

3. 添加application.yml

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: test-rabbitmq-producer
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1
    port: 5672
    username: guest
    password: guest

4. 添加RabbitMQListener （消费者）

下方的代码一共有两个消费者，一个消费者获取死信队列A中的消息，另一个消费者获取死信队列B中的消息。

@Component
public class DeadLetterQueueConsumer {
    public static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DeadLetterQueueConsumer.class);

    @RabbitListener(queues = DeadRabbitConfig.DEAD_LETTER_QUEUE_A_NAME,ackMode = "MANUAL")
    public void receiveA(Message message, Channel channel) throws IOException {
        String msg = new String(message.getBody());
        LOGGER.info("当前时间：{},死信队列A收到消息：{}", new Date().toString(), msg);
        System.out.println(message.getMessageProperties().getDeliveryTag());
        channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
    }

    @RabbitListener(queues = DeadRabbitConfig.DEAD_LETTER_QUEUE_B_NAME,ackMode = "MANUAL")
    public void receiveB(Message message, Channel channel) throws IOException {
        String msg = new String(message.getBody());
        LOGGER.info("当前时间：{},死信队列B收到消息：{}", new Date().toString(), msg);
        channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
    }
}

5. 创建DelayMessageSender

这里采用的就是两种不同的方式，一种方式是使用插件来延迟消息的发送，另一种是通过TTL参数。

@Component
public class DelayMessageSender {
    @Resource
    RabbitTemplate rabbitTemplate;


    public void sendMessage(String msg,Integer delayTimes){
        switch (delayTimes){
            case 6:
                rabbitTemplate.convertAndSend(DeadRabbitConfig.DELAY_EXCHANGE_NAME, DeadRabbitConfig.DELAY_QUEUE_ROUTING_A_NAME,msg,new MessagePostProcessor() {
                    @Override
                    public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
                        message.getMessageProperties().setExpiration(String.valueOf(6000));
                        return message;
                    }
                });
                break;
            case 10:
                rabbitTemplate.convertAndSend(DeadRabbitConfig.DELAY_QUEUE_B_NAME,msg);
                break;
        }
    }
}

6. 创建Controller

@RestController
@RequestMapping("/student")
public class StudentController {
    @Autowired
    DelayMessageSender messageSender;
    @RequestMapping("/send-message")
    public String sendMessage(String msg,Integer delayTimes){
        System.out.println(new Date());
        messageSender.sendMessage(msg,delayTimes);
        return "发送成功";
    }
}

7.测试

在浏览器中输入以下地址进入RabbitMQ界面。账号密码都是guest。

http://localhost:15672/

先来看看我们的初始队列。这里是什么都没有的。

然后我们启动项目后在看。我们刚才创建出来的四个队列全部都被加载了出来。

使用PostMan发送一次请求。

我们的请求在17s的时候发送到后端，消息打印在23s，说明我们的延迟队列有效果。

接下来我们测试10s的延迟队列。

10s后死信队列B成功的接收到了消息。

四、🍌死信队列的应用场景

延迟队列通常用于需要延迟执行某些任务或触发某些事件的场景。例如，在电子商务中，可以使用延迟队列实现订单超时未支付自动取消功能。

1.订单创建：
- 用户下单后，系统生成订单，并将订单信息发送到一个普通队列，同时设置一个TTL（Time-To-Live）为30分钟。
- 这个队列配置了死信交换机（Dead Letter Exchange, DLX），当消息过期后会被转发到死信队列。
2.等待支付：
- 在30分钟内，用户可以完成支付。如果用户在30分钟内支付完成，系统会从普通队列中移除对应的消息并正常处理订单。
3.订单超时处理：
- 如果用户未在30分钟内完成支付，消息会自动过期并转发到死信交换机，进而转发到死信队列。
4.取消订单：
- 系统有一个专门的消费者监听死信队列。当有消息进入死信队列时，消费者会自动处理这些消息，即取消订单、释放库存，并通知用户订单已取消。
5.定时任务（可选）：
- 虽然死信队列已经提供了超时订单的处理，但为了防止消息丢失或处理延迟，可以设置一个定时任务定期检查订单状态，确保所有超时未支付的订单都得到了处理。