9.延迟队列

延迟队列

延迟队列的概念

延时队列,队列内部是有序的，最重要的特性就体现在它的延时属性上，延时队列中的元素是希望 在指定时间到了以后或之前取出和处理，简单来说，延时队列就是用来存放需要在指定时间被处理的 元素的队列。

队列TTL实现延迟队列

创建两个队列 QA 和 QB，两者队列 TTL 分别设置为 10S 和 40S，然后在创建一个交换机 X 和死信交 换机 Y，它们的类型都是 direct，创建一个死信队列 QD，它们的绑定关系如下:

创建springboot项目，修改pom.xml文件

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

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

		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<optional>true</optional>
		</dependency>
	</dependencies>

修改配置文件application.properties

server.port=8080

spring.rabbitmq.host=172.16.140.133
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.password=123456

添加rabbitmq的配置类TtlQueueConfig

@Configuration
public class TtlQueueConfig {
    

    public static final String X_EXCHANGE = "X";
    public static final String QUEUE_A = "QA";
    public static final String QUEUE_B = "QB";

    public static final String Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE ="Y";
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE ="QD";


    @Bean("xExchange")
    public DirectExchange xExchange(){
    
        return  new DirectExchange(X_EXCHANGE);
    }

    @Bean("yExchange")
    public DirectExchange yExchange(){
    
        return  new DirectExchange(Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
    }


    @Bean("queueA")
    public Queue queueA(){
    
        Map<String,Object> params = new HashMap<>();
        params.put("x-dead-letter-exchange",Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        params.put("x-dead-letter-routing-key","YD");
        params.put("x-message-ttl",10000);
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_A).withArguments(params).build();
    }


    @Bean
    public Binding queueABindingX(@Qualifier("queueA") Queue queueA,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
        return BindingBuilder.bind(queueA).to(xExchange).with("XA");
    }

    @Bean("queueB")
    public Queue queueB(){
    
        Map<String,Object> params = new HashMap<>();
        params.put("x-dead-letter-exchange",Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        params.put("x-dead-letter-routing-key","YD");
        params.put("x-message-ttl",40000);
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_B).withArguments(params).build();
    }

    @Bean
    public Binding queueBBindingX(@Qualifier("queueB") Queue queueB,@Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
    
        return BindingBuilder.bind(queueB).to(xExchange).with("XB");
    }


    @Bean("queueD")
    public Queue queueD(){
    
        return new Queue(DEAD_LETTER_QUEUE);
    }

    @Bean
    public Binding deadLetterBindingQAD(@Qualifier("queueD") Queue queueD,@Qualifier("yExchange") DirectExchange yExchange){
    
        return BindingBuilder.bind(queueD).to(yExchange).with("YD");
    }
}

添加生产者代码

@Slf4j
@RequestMapping("ttl")
@RestController
public class SendMsgController {
    

    @Resource
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/sendMsg/{message}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message){
    
        log.info("当前时间：{}，发送一条消息给两个TTL队列：{}",new Date(),message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X","XA","消息来自ttl为10s的队列："+message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X","XB","消息来自ttl为40s的队列："+message);
    }
}

添加消费者代码

@Slf4j
@Component
public class DeadLetterQueueConsumer {
    

    @RabbitListener(queues = "QD")
    public void receiveD(Message message){
    
        String msg = new String( message.getBody());
        log.info("当前时间：{}，收到死信队列信息：{}",new Date(),msg);
    }
}

发起一个请求localhost:8080/ttl/sendMsg/hello-world

不过，如果这样使用的话，岂不是每增加一个新的时间需求，就要新增一个队列，这里只有 10S 和 40S 两个时间选项，如果需要一个小时后处理，那么就需要增加 TTL 为一个小时的队列，如果是预定会议室然 后提前通知这样的场景，岂不是要增加无数个队列才能满足需求

延迟队列优化

在这里新增一个队列QC，绑定关系如下，该队列不设置TTL时间

创建配置类MsgTtlQueueConfig

@Component
public class MsgTtlQueueConfig {
    

    public static final String Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE = "Y";
    public static final String QUEUE_C = "QC";


    @Bean("queueC")
    public Queue queueC(){
    
        Map<String,Object> params = new HashMap<>();
        params.put("x-dead-letter-exchange",Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        params.put("x-dead-letter-routing-key","YD");
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_C).withArguments(params).build();
    }

    @Bean
    public Binding queueCBindingX(@Qualifier("queueC") Queue queueC, @Qualifier("xExchange")DirectExchange xExchange){
    
        return BindingBuilder.bind(queueC).to(xExchange).with("XC");
    }
}

添加消息生产者代码

@GetMapping("/sendExpirationMsg/{message}/{ttlTime}")
public void sendMsg(@PathVariable String message,@PathVariable String ttlTime){
    
  log.info("当前时间：{}，发送一条消息给{}毫秒TTL队列：{}",new Date(),ttlTime,message);
  rabbitTemplate.convertAndSend("X","XC",message,correlationData ->{
    
    correlationData.getMessageProperties().setExpiration(ttlTime);
    return correlationData;
  });
}

发起请求

• localhost:8080/ttl/sendExpirationMsg/hello-world-1/20000
• localhost:8080/ttl/sendExpirationMsg/hello-world-2/2000

看起来似乎没什么问题，但是在最开始的时候，就介绍过如果使用在消息属性上设置 TTL 的方式，消 息可能并不会按时“死亡“，因为 RabbitMQ 只会检查第一个消息是否过期，如果过期则丢到死信队列， 如果第一个消息的延时时长很长，而第二个消息的延时时长很短，第二个消息并不会优先得到执行

延迟插件实现延迟队列

如果不能实现在消息粒度上的 TTL，并使其在设置的 TTL 时间及时死亡，就无法设计成一个通用的延时队列

安装延迟队列插件

下载地址：Releases · rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange · GitHub

启动命令

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

图示

在这里新增了一个队列 delayed.queue,一个自定义交换机 delayed.exchange，绑定关系如下

案例演示

在我们自定义的交换机中，这是一种新的交换类型，该类型消息支持延迟投递机制 消息传递后并 不会立即投递到目标队列中，而是存储在 mnesia(一个分布式数据系统)表中，当达到投递时间时，才 投递到目标队列中

添加配置文件代码

@Configuration
public class DelayedQueueConfig {
    
    public static final String DELAYED_QUEUE_NAME="delayed.queue";
    public static final String DELAYED_EXCHANGE_NAME ="delayed.exchange";
    public static final String DELAYED_ROUTING_KEY = "delayed.routingKey";

    @Bean
    public Queue delayedQueue(){
    
        return  new Queue(DELAYED_QUEUE_NAME);
    }

    @Bean
    public CustomExchange delayedExchange(){
    
        Map<String,Object> params = new HashMap<>();
        params.put("x-delayed-type","direct");
        return  new CustomExchange(DELAYED_EXCHANGE_NAME,"x-delayed-message",true,false,params);
    }
    @Bean
    public Binding bindingDelayedQueue(@Qualifier("delayedQueue") Queue queue, @Qualifier("delayedExchange") CustomExchange delayedExchange){
    
        return BindingBuilder.bind(queue).to(delayedExchange).with(DELAYED_ROUTING_KEY).noargs();
    }
}

添加生产者代码

    @GetMapping("sendDelayMsg/{message}/{delayTime}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message , @PathVariable Integer delayTime){
    
        rabbitTemplate.convertAndSend("delayed.exchange","delayed.routingKey",message,correlationData->{
    
            correlationData.getMessageProperties().setDelay(delayTime);
            return correlationData;
        });
        log.info("当前时间：{}，发送一条消息给{}毫秒队列delayed.queue：{}",new Date(),delayTime,message);
    }

添加消费者代码

    @RabbitListener(queues = "delayed.queue")
    public void receiveDelayedQueue(Message message){
    
        String msg = new String( message.getBody());
        log.info("当前时间：{}，收到延时队列信息：{}",new Date(),msg);
    }

发起请求

• localhost:8080/ttl/sendDelayMsg/hello-world-1/20000
• localhost:8080/ttl/sendDelayMsg/hello-world-2/2000

第二个消息先被消费掉，符合预期。

总结

延时队列在需要延时处理的场景下非常有用，使用 RabbitMQ 来实现延时队列可以很好的利用 RabbitMQ 的特性，如:消息可靠发送、消息可靠投递、死信队列来保障消息至少被消费一次以及未被正 确处理的消息不会被丢弃。另外，通过 RabbitMQ 集群的特性，可以很好的解决单点故障问题，不会因为 单个节点挂掉导致延时队列不可用或者消息丢失。

当然，延时队列还有很多其它选择，比如利用 Java 的 DelayQueue，利用 Redis 的 zset，利用 Quartz 或者利用 kafka 的时间轮，这些方式各有特点,看需要适用的场景