消息中间件RabbitMQ（七）——两种方式实现延迟队列

1. 延迟队列

延迟队列，顾名思义，就是让队列中的消息不要立刻被消费，而是要延迟一定的时间。

延迟？是不是想到了定时任务，在日常开发中，定时任务肯定并不陌生，SpringBoot也提供很好的支持，比如定时统计任务、定时日志备份……

这样看来，延迟队列作用似乎和定时任务相同，二者可以相互替代，但仔细想想二者区别，还是适用于不同场景

对于任务开始时间确定的需求，用定时任务没有问题，但如果任务开始时间不确定呢？比如：

• 在购买商品时，下完订单后30分钟内要付款，要不然订单会取消

• 在抢购商品时，可以设置商品开始抢购提醒

• 送外卖时，如果没有按照指定时间送达，临近超时，会提醒外卖小哥

上面这些情况，用定时任务似乎很难办到，因为任务开始的时间并不确定，而用延迟队列的话，很容易实现

在RabbitMQ上实现定时任务有两种方式：

• 使用 RabbitMQ插件rabbitmq_delayed_message_exchange 插件来实现定时任务
• 利用 RabbitMQ自带的消息过期和死信队列机制，实现定时任务

定时任务不适合开始时间不确定的情况

2. 插件实现延迟队列

rabbitmq_delayed_message_exchange插件是RabbitMQ提供的开源项目，可以用来实现延迟消费消息，从名字是就能看出其意思，下载地址：

https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange/releases

注意要选择与RabbitMQ相同或者相近的版本

2.1 插件安装

由于RabbitMQ是按装在Docker上，所以要将插件拷贝到Docker容器中

docker cp ./rabbitmq_delayed_message_exchange-3.9.0.ez myrabbitmq:/plugins

第一个参数是宿主机上的文件地址，第二个参数是拷贝到容器的位置

接下来再执行如下命令进入到 RabbitMQ容器中：

docker exec -it myrabbitmq /bin/bash

进入到容器之后，查看所有的插件，发现并没有启用：

rabbitmq-plugins list

启用插件命令，再查看：

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

这样插件就按照好了

2.2 代码实现

配置文件：

server.port=8889
spring.rabbitmq.host=192.168.43.86
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest
spring.rabbitmq.virtual-host=/

配置类：

@Configuration
public class PluginRabbitMQConfig {

    // 交换机的名称
    public static final String SCORPIOS_EXCHANGE_NAME = "scorpios_exchange_name";

    // 队列名称
    public static final String SCORPIOS_MSG_QUEUE = "scorpios_msg_queue";

    // 交换机类型，固定值x-delayed-message
    public static final String SCORPIOS_EXCHANGE_TYPE = "x-delayed-message";

    @Bean
    CustomExchange customExchange(){
        Map setting = new HashMap();
        setting.put("x-delayed-type", "direct");
        return new CustomExchange(PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_EXCHANGE_NAME,PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_EXCHANGE_TYPE,true,false, setting);
    }

    @Bean
    Queue queue() {
        return new Queue(PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_MSG_QUEUE,true,false,false);
    }

    @Bean
    Binding bindingMsg(){
        return BindingBuilder.bind(queue()).to(customExchange()).with(PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_MSG_QUEUE).noargs();
    }

}

上面创建了一个CustomExchange交换机 ，这是一个 Spring提供的交换机，创建需要参数如下：

• 交换机名称
• 交换机类型，固定值
• 交换机是否持久化
• 如果没有队列绑定到交换机，交换机是否删除
• 其他参数

最后一个setting参数中，指定交换机消息分发的类型，就是交换机的那几种类型：direct、fanout、topic以及 header，选择哪种类型，交换机分发消息方式就按哪种方式。

启动项目后，打开RabbitMQ Web页面，可以看到：

消息消费者：

@Slf4j
@Component
public class Consumer {

    @RabbitListener(queues = PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_MSG_QUEUE)
    public void consume(String msg) {
        log.info("队列收到的消息为：{}", msg);
    }
}

此处创建CustomExchange时，需要指定一个交换机类型，此值为固定值：x-delayed-message

否则控制台会报connection reset错误！

消息发送：

@Slf4j
@RestController
public class RabbitMQController {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/send/message")
    public String send() {
        log.info("发送消息....");
        // 创建消息对象，在消息头中延迟10秒
        Message msg = MessageBuilder.withBody(("delay message plugin..." + new Date()).getBytes(StandardCharsets.UTF_8)).setHeader("x-delay", 10000).build();
        rabbitTemplate.convertAndSend(PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_EXCHANGE_NAME, PluginRabbitMQConfig.SCORPIOS_MSG_QUEUE, msg);
        return "success";
    }
}

打开浏览器，输入地址：http://localhost:8889/send/message，控制台输入如下：

3. DLX 实现延迟队列

上面使用了RabbitMQ提供的插件rabbitmq_delayed_message_exchange实现了延迟队列，细细想来，延迟队列不就是让消息延迟指定的时间再去被消费么？而之前已经了解过死信交换机和死信队列，再来回忆下。

3.1 DLX + TTL

死信交换机用来接收死信消息（Dead Message）的，一般消息变成死信消息有如下几种情况：

• 消息被拒绝(Basic.Reject/Basic.Nack) ，并且设置requeue参数为false
• 消息过期
• 队列达到最大长度

死信队列：绑定死信交换机的消息队列是死信队列。当消息在队列中变成了死信消息后，此时就会被发送到死信交换机。

换句话说，没人消费的消息，最终会进入死信队列。DLX+ TTL是不是可以实现延迟队列

假设一条消息需要延迟30分钟执行，那么就设置这条消息的有效期为30分钟，同时为这条消息配置死信交换机和死信routing_key，并且不为这个消息队列设置消费者，那么30分钟后，这条消息由于没有被消费者消费而进入死信队列，此时死信队列的消费者就会消费这条过期的消息

3.2 代码示例

配置文件：

server.port=8889
spring.rabbitmq.host=192.168.43.86
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest
spring.rabbitmq.virtual-host=/

配置文件：

@Configuration
public class DLXRabbitMQConfig {

    // 交换机的名称
    public static final String SCORPIOS_DLX_EXCHANGE = "scorpios_dlx_exchange";

    // 发送队列名称
    public static final String SCORPIOS_DLX_QUEUE = "scorpios_dlx_queue";

    public static final String SCORPIOS_MSG_QUEUE = "scorpios_msg_queue";

    // 死信交换机
    @Bean
    DirectExchange dlxDirectExchange(){
        return new DirectExchange(DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_DLX_EXCHANGE,true,false);
    }

    // 死信队列
    @Bean
    Queue dlxQueue() {
        return new Queue(DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_DLX_QUEUE,true,false,false);
    }

    // 将死信队列和死信交换机绑定
    @Bean
    Binding dlxBinding(){
        return BindingBuilder.bind(dlxQueue()).to(dlxDirectExchange()).with(DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_DLX_QUEUE);
    }

    // 创建一个普通队列，并把它与死信交换机
    @Bean
    Queue msgQueue() {
        Map setting = new HashMap();
        // 设置死信交换机
        setting.put("x-dead-letter-exchange", DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_DLX_EXCHANGE);
        // 设置死信 routing_key 与队列名称相同
        setting.put("x-dead-letter-routing-key", DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_DLX_QUEUE);
        return new Queue(DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_MSG_QUEUE, true, false, false, setting);
    }
}

上面的代码复用了介绍死信交换机和死信队列时的代码，不多说

死信队列配置一个消费者：

@Slf4j
@Component
public class Consumer {

    // 死信队列的消费者
    @RabbitListener(queues = DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_DLX_QUEUE)
    public void dlxConsume(String msg) {
        log.info("死信队列收到的消息为：{}", msg);
    }
}

消息发送者：

@Slf4j
@RestController
public class RabbitMQController {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/send/message")
    public String send() {
        log.info("客户端发送消息");
        // 创建消息对象
        Message message = MessageBuilder.withBody("delay message dlx and ttl  ...".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setExpiration("10000")
                .build();
        rabbitTemplate.convertAndSend(DLXRabbitMQConfig.SCORPIOS_MSG_QUEUE,message);
        return "success";
    }
}

打开浏览器，输入地址：http://localhost:8889/send/message，控制台输入如下：

3.3 小结

使用DLX Exchange + TTL实现延迟队列，核心思想就是：给消息设置指定的过期时间，而消息队列并没有消费者，当过期时间到了以后，就会进入到死信交换机，最终被死信队列的消费者消费。