一、提要
1.1 通过本文将获得
- 消息投递的通用代码
- 非事务消息的投递
- 事务消息的投递
- 任意延迟消息的投递，不依赖于任何MQ
- 上面这些投递都支持批量的方式
- 投递失败自动重试的代码
- 幂等消费的通用代码
- 消费失败，衰减式自动重试的通用代码
1.2本文涉及到的主要技术点
- SpringBoot2.7
- MyBatisPlus
- MySQL
- 线程池
- java中的延迟队列：DelayQueue
- 分布式锁
- RabbitMQ
二、消费者幂等性概念
2.1 消费者如何确保消息一定会被消费？
消费者这边可以采用下面的过程，可以确保消息一定会被消费。
-
step1：从MQ中拉取消息，此时不要从mq中删除消息
-
step2：执行业务逻辑（需要做幂等）
-
step3：通知MQ删除这条消息
若上面过程失败了，则采用衰减式的方式进行自动重试，比如第一次消费失败后，延迟10秒后，将消息再次丢入队列，进行消费重试，若还是失败，再延迟20秒后丢入队列，继续重试，但是得有个上限，比如最多50次，达到上限需要进行告警人工干预。
这里的关键技术点就是：幂等+重试+开启消费者手动ack
什么是消费失败后衰减式重试？
失败后，会过一会，再次重试，若还是失败，则过一会，再次重试。
比如累计失败次数在1-5次内，每次失败后会间隔10秒进行重试，在6-10次内，间隔20秒，在11-20次内，间隔30秒，但是有个次数上限，比如50次，达到最大次数，将不再重试，报警，人工干预
衰减重试是如何实现的？
通过延迟消息实现的，消费失败后，会投递一条延迟消息，消息的内容和原本消息的内容是一样的，延迟时间到了后，这个消息会进入消息原本的队列，会触发再次消费。
2.2 什么是消费者手动ack（acknowledgemenet）？
消费者从mq中拉取消息后，mq需要将消息从mq中删除，这个删除有2种方式
方式1：MQ自动删除
消费者从mq中拉取消息后，mq立即就把消息删掉了，此时消费者还未消费。
这种可能会有问题，比如消费者拿到消息后，消费失败了，但是此时消息已经被mq删除了，结果会导致消息未被成功消费。
方式2：消费者通知MQ删除（也叫手动ack）
消费者从mq拉取消息后，做业务处理，业务处理完成之后，通知mq删除消息，这种就叫做消费者手动ack
这种会存在通知mq删除消息失败的情况，会导致同一条消息会被消费者消费多次，消费端需要避免重复消费。
本文中用的是这种ack的方式。
2.3 什么是幂等消费？
同一条消息，即使出现了重复的消息，被同一个消费者消费，也只会成功消费一次。
为什么要考虑幂等消费？
先看下上面这个图，消息从发送到消费的整个过程，中间涉及到网络通信，网络存在不稳定的因素，这就可能导致下面2个问题
重复投递的情况
生产者投递消息到MQ，由于网络问题，未收到回执，生产者以为消息投递失败了，会重试，这就可能会导致同一条消息被投递多次
消费者ACK失败，消息会被再次消费
消费者拉取消息消费后，会通知MQ中删除此消息，通知MQ删除消息这个过程又涉及网络通信，可能会失败，此时会导致消息被消费者消费了，但是却未从mq中删除，这样消息就会被再次拉取进行消费。
上面2种情况，会导致同一条消息，会被消费者处理多次，消费端若未考虑幂等性，可能导致严重的事故。
三、幂等消费问题的解决方案
如何解决幂等消费的问题？
搞定下面2个问题，幂等消费的问题就解决了。
- 如何确定MQ中的多条消息是同一条业务消息？
- 消费者如何确保同一条消息只被成功消费一次？
3.1 生产者：如何确定MQ中的多条消息是同一条业务消息？
我们可以定义一种通用的消息的格式，格式如下，生产者发送的所有消息，都必须采用这个格式。
java
public class Msg<T> {
/**
* 生产者名称
*/
private String producer;
/**
* 生产者这边消息的唯一标识
*/
private String producerBusId;
/**
* 消息体，主要是消息的业务数据
*/
private T body;
}对于多条消息，通过（producer、producerBusId）这两个字段来判断是否是同一条消息，若他们的这两个字段的值是一样的，则表示他们是同一条消息。
- producer：可以使用服务名称
- producerBusId：生产者这边消息的唯一标识，比如可以使用UUID
3.2 消费者：如何确保同一条消息只被成功消费一次？
3.2.1 使用辅助表建立唯一约束
需要一个幂等辅助表，如下，idempotent_key 添加了唯一约束，多个线程同时向这个表写入数据，若idempotent_key是一样的，则只有一个会成功，其他的会违反唯一约束触发异常，导致失败。
sql
create table if not exists t_idempotent_lesson033
(
id varchar(50) primary key comment 'id，主键',
idempotent_key varchar(500) not null comment '需要确保幂等的key',
unique key uq_idempotent_key (idempotent_key)
) comment '幂等辅助表';3.2.2 消费端幂等消费实现代码块
用上面的幂等辅助表，便可实现幂等消费，过程如下
java
// 这里的幂等key，由消息里面的(producer,producerBusId)加上消费者完整类名组成，也就是同一条消息只能被同一个消费者消费一次
String idempotentKey = (producer,producerBusId,消费者完整类名);
// 幂等表是否存在记录，如果存在说明处理过，直接返回成功
IdempotentPO idempotentPO = select * from t_idempotent_lesson033 where idempotent_key = #{idempotentKey};
if(idempotentPO!=null){
return "SUCCESS";
}
--以下是关键理解--
开启Spring事务(这里千万不要漏掉，一定要有事务)
这里放入消息消费的实际业务逻辑，最好是db操作的代码。。。。。
String idempotentId = "";
// 这里是关键一步，向 t_idempotent 插入记录，如果有并发过来，只会有一个成功，其他的会报异常导致事务回滚
insert into t_idempotent_lesson033 (id, idempotent_key) values (#{idempotentId}, #{idempotentKey});
提交spring事务四、案例
4.1 下面先看案例
会模拟电商中下单后，投递一条订单消息，然后会搞一个消费者来消费这个消息。
本案例会用到RabbitMQ，大家先安装rabbitmq，然后修改lesson033/src/main/resources/application.yml中rabbitmq相关配置。
RabbitMQ的安装可以参考：https://blog.csdn.net/qq_30166465/article/details/139612362
4.2 会有3个案例代码
- 投递普通订单消息，模拟消费
- 投递延迟订单消息，延迟5秒，模拟消费
- 投递普通消息，模拟消费失败，自动重试的情况
4.3 案例中会用到5个表
先不用记，大概有个印象，知道每个表是干什么用的就行了
sql
-- 创建订单表，业务相关
drop table if exists t_order_lesson033;
create table if not exists t_order_lesson033
(
id varchar(32) not null primary key comment '订单id',
goods varchar(100) not null comment '商品',
price decimal(12, 2) comment '订单金额'
) comment '订单表';
-- 创建本地消息表,用来存储事务消息和延迟消息
drop table if exists t_msg_lesson033;
create table if not exists t_msg_lesson033
(
id varchar(32) not null primary key comment '消息id',
exchange varchar(100) comment '交换机',
routing_key varchar(100) comment '路由key',
body_json text not null comment '消息体,json格式',
status smallint not null default 0 comment '消息状态，0：待投递到mq，1：投递成功，2：投递失败',
expect_send_time datetime not null comment '消息期望投递时间，大于当前时间，则为延迟消息，否则会立即投递',
actual_send_time datetime comment '消息实际投递时间',
create_time datetime comment '创建时间',
fail_msg text comment 'status=2 时，记录消息投递失败的原因',
fail_count int not null default 0 comment '已投递失败次数',
send_retry smallint not null default 1 comment '投递MQ失败了，是否还需要重试？1：是，0：否',
next_retry_time datetime comment '投递失败后，下次重试时间',
update_time datetime comment '最近更新时间',
key idx_status (status)
) comment '本地消息表';
-- 创建消息和消费者关联表，（producer, producer_bus_id, consumer_class_name）相同时，此表只会产生一条记录，就是同一条消息被同一个消费者消费，此表只会产生一条记录
drop table if exists t_msg_consume_lesson033;
create table if not exists t_msg_consume_lesson033
(
id varchar(32) not null primary key comment '消息id',
producer varchar(100) not null comment '生产者名称',
producer_bus_id varchar(100) not null comment '生产者这边消息的唯一标识',
consumer_class_name varchar(300) not null comment '消费者完整类名',
queue_name varchar(100) not null comment '队列名称',
body_json text not null comment '消息体,json格式',
status smallint not null default 0 comment '消息状态，0：待消费，1：消费成功，2：消费失败',
create_time datetime comment '创建时间',
fail_msg text comment 'status=2 时，记录消息消费失败的原因',
fail_count int not null default 0 comment '已投递失败次数',
consume_retry smallint not null default 1 comment '消费失败后，是否还需要重试？1：是，0：否',
next_retry_time datetime comment '投递失败后，下次重试时间',
update_time datetime comment '最近更新时间',
key idx_status (status),
unique uq_msg (producer, producer_bus_id, consumer_class_name)
) comment '消息和消费者关联表';
drop table if exists t_msg_consume_log_lesson033;
-- 消息消费的日志
create table if not exists t_msg_consume_log_lesson033
(
id varchar(32) not null primary key comment '消息id',
msg_consume_id varchar(32) not null comment '消息和消费者关联记录',
status smallint not null default 0 comment '消费状态，1：消费成功，2：消费失败',
create_time datetime comment '创建时间',
fail_msg text comment 'status=2 时，记录消息消费失败的原因',
key idx_msg_consume_id (msg_consume_id)
) comment '消息消费日志';
-- 幂等辅助表
drop table if exists t_idempotent_lesson033;
create table if not exists t_idempotent_lesson033
(
id varchar(50) primary key comment 'id，主键',
idempotent_key varchar(500) not null comment '需要确保幂等的key',
unique key uq_idempotent_key (idempotent_key)
) comment '幂等辅助表';4.4 代码
关键消费代码
继承了AbstractIdempotentConsumer则拥有了幂等消费的功能
消费成功或失败时，对t_msg_consume和t_msg_consume_log进行更新
消费失败时，会重新投递一条相同的延迟消息，触发消费重试
