如何通过 SpringBoot+RabbitMQ 保证消息100%投递成功并被消费?(附源码)
前言:
RabbitMQ相关知识请参考: https://www.jianshu.com/p/cc3d2017e7b3
Linux安装RabbitMQ请参考: https://www.jianshu.com/p/ee9f7594212b
Windows安装RabbitMQ请参考: https://www.jianshu.com/p/c7726ba4b046
一、先扔一张图
image.png
说明:
本文涵盖了关于RabbitMQ很多方面的知识点, 如:
- 消息发送确认机制
- 消费确认机制
- 消息的重新投递
- 消费幂等性, 等等
这些都是围绕上面那张整体流程图展开的, 所以有必要先贴出来, 见图知意
二、实现思路
- 简略介绍163邮箱授权码的获取
- 编写发送邮件工具类
- 编写RabbitMQ配置文件
- 生产者发起调用
- 消费者发送邮件
- 定时任务定时拉取投递失败的消息, 重新投递
- 各种异常情况的测试验证
- 拓展: 使用动态代理实现消费端幂等性验证和消息确认(ack)
三、项目介绍
springboot
版本2.1.5.RELEASE
, 旧版本可能有些配置属性不能使用, 需要以代码形式进行配置RabbitMQ
版本3.7.15
MailUtil
: 发送邮件工具类RabbitConfig
: rabbitmq相关配置TestServiceImpl
: 生产者, 发送消息MailConsumer
: 消费者, 消费消息, 发送邮件ResendMsg
: 定时任务, 重新投递发送失败的消息
说明: 上面是核心代码,
MsgLogService mapper xml
等均未贴出, 完整代码可以参考我的GitHub, 欢迎fork, https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw
四、代码实现
-
163邮箱授权码的获取, 如图:
image.png
该授权码就是配置文件spring.mail.password
需要的密码
pom
-
<!--mq-->
-
<dependency>
-
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
-
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
-
</dependency>
-
<!--mail-->
-
<dependency>
-
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
-
<artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId>
-
</dependency>
rabbitmq
、邮箱配置
-
# rabbitmq
-
spring.rabbitmq.host=localhost
-
spring.rabbitmq.port=5672
-
spring.rabbitmq.username=guest
-
spring.rabbitmq.password=guest
-
# 开启confirms回调 P -> Exchange
-
spring.rabbitmq.publisher-confirms=true
-
# 开启returnedMessage回调 Exchange -> Queue
-
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
-
# 设置手动确认(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
说明:
password
即授权码,username
和from
要一致
- 表结构
-
CREATE TABLE `msg_log` (
-
`msg_id` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '消息唯一标识',
-
`msg` text COMMENT '消息体, json格式化',
-
`exchange` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '交换机',
-
`routing_key` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '路由键',
-
`status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '状态: 0投递中 1投递成功 2投递失败 3已消费',
-
`try_count` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '重试次数',
-
`next_try_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '下一次重试时间',
-
`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
-
`update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
-
PRIMARY KEY (`msg_id`),
-
UNIQUE KEY `unq_msg_id` (`msg_id`) USING BTREE
-
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='消息投递日志';
说明:
exchange routing_key
字段是在定时任务重新投递消息时需要用到的
MailUtil
-
@Component
-
@Slf4j
-
public class MailUtil {
-
-
@Value("${spring.mail.from}")
-
private String from;
-
-
@Autowired
-
private JavaMailSender mailSender;
-
-
/**
-
* 发送简单邮件
-
*
-
* @param mail
-
*/
-
public boolean send(Mail mail) {
-
String to = mail.getTo();// 目标邮箱
-
String title = mail.getTitle();// 邮件标题
-
String content = mail.getContent();// 邮件正文
-
-
SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
-
message.setFrom(from);
-
message.setTo(to);
-
message.setSubject(title);
-
message.setText(content);
-
-
try {
-
mailSender.send(message);
-
log.info("邮件发送成功");
-
return true;
-
} catch (MailException e) {
-
log.error("邮件发送失败, to: {}, title: {}", to, title, e);
-
return false;
-
}
-
}
-
-
}
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());
-
-
// 消息是否成功发送到Exchange
-
rabbitTemplate.setConfirmCallback((correlationData, ack, cause) -> {
-
if (ack) {
-
log.info("消息成功发送到Exchange");
-
String msgId = correlationData.getId();
-
msgLogService.updateStatus(msgId, Constant.MsgLogStatus.DELIVER_SUCCESS);
-
} else {
-
log.info("消息发送到Exchange失败, {}, cause: {}", correlationData, cause);
-
}
-
});
-
-
// 触发setReturnCallback回调必须设置mandatory=true, 否则Exchange没有找到Queue就会丢弃掉消息, 而不会触发回调
-
rabbitTemplate.setMandatory(true);
-
// 消息是否从Exchange路由到Queue, 注意: 这是一个失败回调, 只有消息从Exchange路由到Queue失败才会回调这个方法
-
rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {
-
log.info("消息从Exchange路由到Queue失败: exchange: {}, route: {}, replyCode: {}, replyText: {}, message: {}", exchange, routingKey, replyCode, replyText, message);
-
});
-
-
return rabbitTemplate;
-
}
-
-
@Bean
-
public Jackson2JsonMessageConverter converter() {
-
return new Jackson2JsonMessageConverter();
-
}
-
-
// 发送邮件
-
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);
-
}
-
-
}
TestServiceImpl
生产消息
-
@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);// 消息入库
-
-
CorrelationData correlationData = new CorrelationData(msgId);
-
rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitConfig.MAIL_EXCHANGE_NAME, RabbitConfig.MAIL_ROUTING_KEY_NAME, MessageHelper.objToMsg(mail), correlationData);// 发送消息
-
-
return ServerResponse.success(ResponseCode.MAIL_SEND_SUCCESS.getMsg());
-
}
-
-
}
MailConsumer
消费消息, 发送邮件
-
@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)) {// 消费幂等性
-
log.info("重复消费, 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);// 消费确认
-
} else {
-
channel.basicNack(tag, false, true);
-
}
-
}
-
-
}
说明: 其实就完成了3件事: 1.保证消费幂等性, 2.发送邮件, 3.更新消息状态, 手动ack
ResendMsg
定时任务重新投递发送失败的消息
-
@Component
-
@Slf4j
-
public class ResendMsg {
-
-
@Autowired
-
private MsgLogService msgLogService;
-
-
@Autowired
-
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
-
-
// 最大投递次数
-
private static final int MAX_TRY_COUNT = 3;
-
-
/**
-
* 每30s拉取投递失败的消息, 重新投递
-
*/
-
@Scheduled(cron = "0/30 * * * * ?")
-
public void resend() {
-
log.info("开始执行定时任务(重新投递消息)");
-
-
List<MsgLog> 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("超过最大重试次数, 消息投递失败, msgId: {}", msgId);
-
} else {
-
msgLogService.updateTryCount(msgId, msgLog.getNextTryTime());// 投递次数+1
-
-
CorrelationData correlationData = new CorrelationData(msgId);
-
rabbitTemplate.convertAndSend(msgLog.getExchange(), msgLog.getRoutingKey(), MessageHelper.objToMsg(msgLog.getMsg()), correlationData);// 重新投递
-
-
log.info("第 " + (msgLog.getTryCount() + 1) + " 次重新投递消息");
-
}
-
});
-
-
log.info("定时任务执行结束(重新投递消息)");
-
}
-
-
}
说明: 每一条消息都和
exchange routingKey
绑定, 所有消息重投共用这一个定时任务即可
五、基本测试
OK, 目前为止, 代码准备就绪, 现在进行正常流程的测试
-
发送请求:
image.png
-
后台日志:
image.png
-
数据库消息记录:
image.png
状态为3, 表明已消费, 消息重试次数为0, 表明一次投递就成功了
-
查看邮箱
image.png
发送成功
六、各种异常情况测试
步骤一罗列了很多关于RabbitMQ的知识点, 很重要, 很核心, 而本文也涉及到了这些知识点的实现, 接下来就通过异常测试进行验证(这些验证都是围绕本文开头扔的那张流程图展开的, 很重要, 所以, 再贴一遍)
image.png
- 验证消息发送到Exchange失败情况下的回调, 对应上图
P -> X
如何验证? 可以随便指定一个不存在的交换机名称, 请求接口, 看是否会触发回调
image.png
发送失败, 原因: reply-code=404, reply-text=NOT_FOUND - no exchange 'mail.exchangeabcd' in vhost '/'
, 该回调能够保证消息正确发送到Exchange, 测试完成
- 验证消息从Exchange路由到Queue失败情况下的回调, 对应上图
X -> Q
同理, 修改一下路由键为不存在的即可, 路由失败, 触发回调
image.png
发送失败, 原因: route: mail.routing.keyabcd, replyCode: 312, replyText: NO_ROUTE
- 验证在手动ack模式下, 消费端必须进行手动确认(ack), 否则消息会一直保存在队列中, 直到被消费, 对应上图
Q -> C
将消费端代码channel.basicAck(tag, false);// 消费确认
注释掉, 查看控制台和rabbitmq管控台
image.png
image.png
可以看到, 虽然消息确实被消费了, 但是由于是手动确认模式, 而最后又没手动确认, 所以, 消息仍被rabbitmq保存, 所以, 手动ack能够保证消息一定被消费, 但一定要记得basicAck
- 验证消费端幂等性
接着上一步, 去掉注释, 重启服务器, 由于有一条未被ack的消息, 所以重启后监听到消息, 进行消费, 但是由于消费前会判断该消息的状态是否未被消费, 发现status=3
, 即已消费, 所以, 直接return
, 这样就保证了消费端的幂等性, 即使由于网络等原因投递成功而未触发回调, 从而多次投递, 也不会重复消费进而发生业务异常
image.png
- 验证消费端发生异常消息也不会丢失
很显然, 消费端代码可能发生异常, 如果不做处理, 业务没正确执行, 消息却不见了, 给我们感觉就是消息丢失了, 由于我们消费端代码做了异常捕获, 业务异常时, 会触发: channel.basicNack(tag, false, true);
, 这样会告诉rabbitmq该消息消费失败, 需要重新入队, 可以重新投递到其他正常的消费端进行消费, 从而保证消息不被丢失
测试: send方法直接返回false即可(这里跟抛出异常一个意思)
image.png
可以看到, 由于channel.basicNack(tag, false, true)
, 未被ack的消息(unacked)会重新入队并被消费, 这样就保证了消息不会走丢
- 验证定时任务的消息重投
实际应用场景中, 可能由于网络原因, 或者消息未被持久化MQ就宕机了, 使得投递确认的回调方法ConfirmCallback
没有被执行, 从而导致数据库该消息状态一直是投递中
的状态, 此时就需要进行消息重投, 即使也许消息已经被消费了
定时任务只是保证消息100%投递成功, 而多次投递的消费幂等性需要消费端自己保证
我们可以将回调和消费成功后更新消息状态的代码注释掉, 开启定时任务, 查看是否重投
image.png
image.png
可以看到, 消息会重投3次, 超过3次放弃, 将消息状态置为投递失败状态, 出现这种非正常情况, 就需要人工介入排查原因
七、拓展: 使用动态代理实现消费端幂等性验证和消费确认(ack)
不知道大家发现没有, 在MailConsumer
中, 真正的业务逻辑其实只是发送邮件mailUtil.send(mail)
而已, 但我们又不得不在调用send
方法之前校验消费幂等性, 发送后, 还要更新消息状态为"已消费"状态, 并手动ack, 实际项目中, 可能还有很多生产者-消费者的应用场景, 如记录日志, 发送短信等等, 都需要rabbitmq, 如果每次都写这些重复的公用代码, 没必要, 也难以维护, 所以, 我们可以将公共代码抽离出来, 让核心业务逻辑只关心自己的实现, 而不用做其他操作, 其实就是AOP
为达到这个目的, 有很多方法, 可以用spring aop, 可以用拦截器, 可以用静态代理, 也可以用动态代理, 在这里, 我用的是动态代理
目录结构如下:
image.png
核心代码就是代理的实现, 这里就不把所有代码贴出来了, 只是提供一个思路, 我们要尽可能地把代码写的更简洁更优雅
八、总结
发送邮件其实很简单, 但深究起来其实有很多需要注意和完善的点, 一个看似很小的知识点, 也可以引申出很多问题, 甚至涉及到方方面面, 这些都需要自己踩坑, 当然我这代码肯定还有很多不完善和需要优化的点, 希望小伙伴多多提意见和建议
我的代码都是经过自测验证过的, 图也都是一点一点自己画的或认真截的, 希望小伙伴能学到一点东西, 路过的点个赞或点个关注呗, 谢谢
项目Github, 欢迎fork
https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw
作者:wangzaiplus
链接:https://www.jianshu.com/p/dca01aad6bc8
来源:简书
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原文链接:blog.csdn.net/LookForDream_/article/details/103921429
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