RabbitMQ-延迟队列

1. 简介

我们在上一篇博文中遗留了一个小问题，就是虽然TTL + DLX能实现延迟队列的功能，但是有两个问题。

首先业务场景为：比如海底捞预约，每个人预约的时间段不一致，有个可能一个小时后，有的可能三个小时等，当快到预约时间点需要给用户进行短信通知。

1. 通过给Queue设置过期时间的方式不现实，因为很有可能每条记录的过期时间都不一样，不可能设置那么多的Queue。
2. 直接给Message设置过期时间，这种方式也不好，因为这种方式是当该消息在队列头部时（消费时），才会单独判断这一消息是否过期。例：现在有两条消息，第一条消息过期时间为30s，而第二条消息过期时间为15s，当过了15秒后，第二条消息不会立即过期，而是要等第一条消息被消费后，第二条消息被消费时，才会判断是否过期，也就是等到第二条消息投往DLX已经过去45s了。

这也就抛出了本章主题：延迟队列。

RabbitMQ默认没有提供延迟队列功能，而是要通过插件提供的x-delayed-message（延迟交换机）来实现。

延迟队列：用户可以使用该类型声明一个交换，x-delayed-message然后使用自定义标头发布消息，x-delay以毫秒为单位表示消息的延迟时间。消息将在x-delay毫秒后传递到相应的队列。

2. 安装插件

官方插件地址：https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html

找到插件rabbitmq_delayed_message_exchange，进入GitHub下载本地RabbitMQ对应的插件版本（下载.ez文件）。

我这里下载的是3.8.9版本，如图：

下载到本地后将文件放置RabbitMQ的plugins目录。

我这里本地是使用docker-compose安装的服务，image为rabbitmq:3.8.3-management（虽然版本没对起来，但是测试能用，但是使用3.9的版本会报错，插件安装失败）安装的服务，操作步骤如下：

1. 将下载好的文件放置RabbitMQ插件目录

   rabbitmq：容器服务名

   $ docker cp /Users/ludangxin/Downloads/rabbitmq_delayed_message_exchange-3.8.9-0199d11c.ez rabbitmq:/opt/rabbitmq/plugins/
   

2. 进入容器

   $ docker exec -it rabbitmq /bin/bash
   

3. 查看现有的插件列表

   $ rabbitmq-plugins list
   # 输出部分内容如下 [E*] = 明确启用; e = 隐式启用
   [  ] rabbitmq_amqp1_0                  3.8.3
   [  ] rabbitmq_auth_backend_cache       3.8.3
   [  ] rabbitmq_auth_backend_http        3.8.3
   [  ] rabbitmq_auth_backend_ldap        3.8.3
   [  ] rabbitmq_auth_backend_oauth2      3.8.3
   [  ] rabbitmq_auth_mechanism_ssl       3.8.3
   [  ] rabbitmq_consistent_hash_exchange 3.8.3
   [  ] rabbitmq_event_exchange           3.8.3
   [  ] rabbitmq_federation               3.8.3
   [  ] rabbitmq_federation_management    3.8.3
   [  ] rabbitmq_jms_topic_exchange       3.8.3
   [E*] rabbitmq_management               3.8.3
   [e*] rabbitmq_management_agent         3.8.3
   [  ] rabbitmq_mqtt                     3.8.3
   

4. 启用插件

   $ rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange
   

5. 再次查看安装列表就有了rabbitmq_delayed_message_exchange

安装完毕后登陆RabbitMQ控制台查看，会发现多了个x-delayed-message类型的Exchange。

3. 实现延迟队列

3.1 引入所需依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
    <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

3.2 application.yaml

spring:
  rabbitmq:
    host: localhost
    port: 5672
    # rabbit 默认的虚拟主机
    virtual-host: /
    # rabbit 用户名密码
    username: admin
    password: admin123

3.3 RabbitConfig

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.CustomExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.amqp.core.QueueBuilder;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 延迟队列配置
 *
 * @author ludangxin
 * @date 2021/9/16
 */
@Configuration
public class RabbitDelayedConfig {
    public static final String QUEUE_NAME_DELAYED = "DELAY.QUEUE";
    public static final String EXCHANGE_NAME_DELAYED = "DELAY.EXCHANGE";
    public static final String ROUTING_KEY_DELAYED = "DELAY.#";

    @Bean(QUEUE_NAME_DELAYED)
    public Queue queue() {
       return QueueBuilder.durable(QUEUE_NAME_DELAYED).build();
    }

    @Bean(EXCHANGE_NAME_DELAYED)
    public CustomExchange exchange() {
       Map<String, Object> arguments = new HashMap<>(1);
       // 在这里声明一个主题类型的延迟队列，当然其他类型的也可以。
       arguments.put("x-delayed-type", "topic");
       return new CustomExchange(EXCHANGE_NAME_DELAYED, "x-delayed-message", true, false, arguments);
    }

    @Bean
    public Binding bindingNotify(@Qualifier(QUEUE_NAME_DELAYED) Queue queue, @Qualifier(EXCHANGE_NAME_DELAYED) CustomExchange customExchange) {
       return BindingBuilder.bind(queue).to(customExchange).with(ROUTING_KEY_DELAYED).noargs();
    }
}

3.4 Producer

import com.ldx.rabbitmq.config.RabbitDelayedConfig;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessageProperties;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

/**
 * 延迟消息生产者
 *
 * @author ludangxin
 * @date 2021/9/9
 */
@Component
public class DelayProducer {

   @Autowired
   private RabbitTemplate rabbitTemplate;

   public void sendDelayedMsg(String msg, Integer delay) {
      MessageProperties mp = new MessageProperties();
      // 设置过期时间
      mp.setDelay(delay);
      Message message = new Message(msg.getBytes(), mp);
      rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitDelayedConfig.EXCHANGE_NAME_DELAYED, "DELAY.MSG", message);
   }
}

3.5 Consumer

import com.ldx.rabbitmq.config.RabbitDelayedConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

/**
 * 延迟消息消费者
 *
 * @author ludangxin
 * @date 2021/9/9
 */
@Slf4j
@Component
public class DelayConsumer {

    @RabbitListener(queues = {RabbitDelayedConfig.QUEUE_NAME_DELAYED})
    public void delayQueue(Message message){
        log.info(new String(message.getBody()) + "，结束时间为：" + LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
    }

}

3.6 测试代码

@Autowired
private DelayProducer delayProducer;

@Test
@SneakyThrows
public void sendDelayedMsg() {
   for(int i = 16; i >= 10; i --) {
      String msg = "我将在" + i + "s后过期，开始时间为：" + LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
      delayProducer.sendDelayedMsg(msg,i * 1000);
   }
   // 使进程阻塞，方便Consumer监听输出Message
   System.in.read();
}

3.7 启动测试

启动测试代码，连续发送7条消息输出内容如下：

从日志内容可以看出，虽然我们先发送了16s的那条消息，但最终消息的过期顺序还是按照10-16s的顺序，符合预期。

2021-09-16 23:40:10.806  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在10s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:10
2021-09-16 23:40:11.792  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在11s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:11
2021-09-16 23:40:12.791  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在12s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:12
2021-09-16 23:40:13.791  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在13s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:13
2021-09-16 23:40:14.788  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在14s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:14
2021-09-16 23:40:15.785  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在15s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:15
2021-09-16 23:40:16.785  INFO 7883 --- [ntContainer#0-1] c.ldx.rabbitmq.consumer.Delay2Consumer   : 我将在16s后过期，开始时间为：2021-09-16 23:40:00，结束时间为：2021-09-16 23:40:16