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領(lǐng)導(dǎo)看了我寫(xiě)的關(guān)閉超時(shí)訂單，讓我出門(mén)左轉(zhuǎn)！

前幾天領(lǐng)導(dǎo)突然宣布幾年前停用的電商項(xiàng)目又重新啟動(dòng)了，帶著復(fù)雜的心情仔細(xì)賞閱“兒時(shí)”的代碼，心中的酸楚只有自己能夠體會(huì)。

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這不，昨天又被領(lǐng)導(dǎo)叫進(jìn)了“小黑屋”，讓我把代碼重構(gòu)下進(jìn)行升級(jí)?？吹竭@么“可愛(ài)”的代碼，心中一萬(wàn)只“xx馬”疾馳而過(guò)。

讓我最深?lèi)和从X(jué)的就是里邊竟然用定時(shí)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了“關(guān)閉超時(shí)訂單”的功能，現(xiàn)在想來(lái)，哭笑不得。我們先分析一波為什么大家都在抵制用定時(shí)任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。

定時(shí)任務(wù)

關(guān)閉超時(shí)訂單是在創(chuàng)建訂單之后的一段時(shí)間內(nèi)未完成支付而關(guān)閉訂單的操作，該功能一般要求每筆訂單的超時(shí)時(shí)間是一致的。

如果我們使用定時(shí)任務(wù)來(lái)進(jìn)行該操作，很難把握定時(shí)任務(wù)輪詢(xún)的時(shí)間間隔：

時(shí)間間隔足夠小，在誤差允許的范圍內(nèi)可以達(dá)到我們說(shuō)的時(shí)間一致性問(wèn)題，但是頻繁掃描數(shù)據(jù)庫(kù)，執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)IO和磁盤(pán)IO的消耗，對(duì)實(shí)時(shí)交易造成一定的沖擊；
時(shí)間間隔比較大，由于每個(gè)訂單創(chuàng)建的時(shí)間不一致，所以上邊的一致性要求很難達(dá)到，舉例如下：

假設(shè)30分鐘訂單超時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行間隔時(shí)間為30分鐘：

我們?cè)诘?分鐘進(jìn)行下單操作；

當(dāng)時(shí)間來(lái)到第30分鐘時(shí)，定時(shí)任務(wù)執(zhí)行一次，但是我們的訂單未滿(mǎn)足條件，不執(zhí)行；
當(dāng)時(shí)間來(lái)到第35分鐘時(shí)，訂單達(dá)到關(guān)閉條件，但是定時(shí)任務(wù)未執(zhí)行，所以不執(zhí)行；
當(dāng)時(shí)間來(lái)到第60分鐘時(shí)，開(kāi)始執(zhí)行我們的訂單關(guān)閉操作，而此時(shí)，誤差達(dá)到25分鐘；
經(jīng)此種種，我們需要舍棄該方式。

延時(shí)隊(duì)列

為了滿(mǎn)足領(lǐng)導(dǎo)的需求，我便將手伸向了消息隊(duì)列：RabbitMQ。盡管它本身并沒(méi)有提供延時(shí)隊(duì)列的功能，但是我們可以利用它的存活時(shí)間和死信交換機(jī)的特性來(lái)間接實(shí)現(xiàn)。

首先我們先來(lái)簡(jiǎn)單介紹下什么是存活時(shí)間？什么是死信交換機(jī)？

存活時(shí)間

存活時(shí)間的全拼是Time To Live，簡(jiǎn)稱(chēng) TTL。它既支持對(duì)消息本身進(jìn)行設(shè)置（延遲隊(duì)列的關(guān)鍵），又支持對(duì)隊(duì)列進(jìn)行設(shè)置（該隊(duì)列中所有消息存在相同的過(guò)期時(shí)間）。

對(duì)消息本身進(jìn)行設(shè)置：即使消息過(guò)期，也不會(huì)馬上從隊(duì)列中抹去，因?yàn)槊織l消息是否過(guò)期是在即將投遞到消費(fèi)者之前判定的；
對(duì)隊(duì)列進(jìn)行設(shè)置：一旦消息過(guò)期，就會(huì)從隊(duì)列中抹去。

如果同時(shí)使用這兩種方法，那么以過(guò)期時(shí)間小的那個(gè)數(shù)值為準(zhǔn)。當(dāng)消息達(dá)到過(guò)期時(shí)間還沒(méi)有被消費(fèi)，那么該消息就“死了”，我們把它稱(chēng)為死信消息。

消息變?yōu)樗佬诺臈l件：

消息被拒絕（basic.reject/basic.nack），并且requeue=false；
消息的過(guò)期時(shí)間到期了；
隊(duì)列達(dá)到最大長(zhǎng)度。

隊(duì)列設(shè)置注意事項(xiàng)

隊(duì)列中該屬性的設(shè)置要在第一次聲明隊(duì)列的時(shí)候設(shè)置才有效，如果隊(duì)列一開(kāi)始已存在且沒(méi)有這個(gè)屬性，則要?jiǎng)h掉隊(duì)列再重新聲明才可以。

隊(duì)列的 ttl 只能被設(shè)置為某個(gè)固定的值，一旦設(shè)置后則不能更改，否則會(huì)拋出異常；

死信交換機(jī)

死信交換機(jī)全拼Dead-Letter-Exchange，簡(jiǎn)稱(chēng)DLX。

當(dāng)消息在一個(gè)隊(duì)列中變成死信之后，如果這個(gè)消息所在的隊(duì)列設(shè)置了x-dead-letter-exchange參數(shù)，那么它會(huì)被發(fā)送到x-dead-letter-exchange對(duì)應(yīng)值的交換機(jī)上，這個(gè)交換機(jī)就稱(chēng)之為死信交換機(jī)，與這個(gè)死信交換器綁定的隊(duì)列就是死信隊(duì)列。

x-dead-letter-exchange：出現(xiàn)死信之后將死信重新發(fā)送到指定交換機(jī)；
x-dead-letter-routing-key：出現(xiàn)死信之后將死信重新按照指定的routing-key發(fā)送，如果不設(shè)置默認(rèn)使用消息本身的routing-key。

死信隊(duì)列與普通隊(duì)列的區(qū)別就是它的RoutingKey和Exchange需要作為參數(shù)，綁定到正常的隊(duì)列上。

實(shí)戰(zhàn)教學(xué)

先來(lái)張圖感受下我們的整體思路：

生產(chǎn)者發(fā)送帶有 ttl 的消息放入交換機(jī)路由到延時(shí)隊(duì)列中；
在延時(shí)隊(duì)列中綁定死信交換機(jī)與死信轉(zhuǎn)發(fā)的routing-key；
等延時(shí)隊(duì)列中的消息達(dá)到延時(shí)時(shí)間之后變成死信轉(zhuǎn)發(fā)到死信交換機(jī)并路由到死信隊(duì)列中；
最后供消費(fèi)者消費(fèi)。

配置類(lèi)

@Configuration
public class DelayQueueRabbitConfig {

    public static final String DLX_QUEUE = "queue.dlx";//死信隊(duì)列
    public static final String DLX_EXCHANGE = "exchange.dlx";//死信交換機(jī)
    public static final String DLX_ROUTING_KEY = "routingkey.dlx";//死信隊(duì)列與死信交換機(jī)綁定的routing-key

    public static final String ORDER_QUEUE = "queue.order";//訂單的延時(shí)隊(duì)列
    public static final String ORDER_EXCHANGE = "exchange.order";//訂單交換機(jī)
    public static final String ORDER_ROUTING_KEY = "routingkey.order";//延時(shí)隊(duì)列與訂單交換機(jī)綁定的routing-key

 /**
     * 定義死信隊(duì)列
     **/
    @Bean
    public Queue dlxQueue(){
        return new Queue(DLX_QUEUE,true);
    }

    /**
     * 定義死信交換機(jī)
     **/
    @Bean
    public DirectExchange dlxExchange(){
        return new DirectExchange(DLX_EXCHANGE, true, false);
    }


    /**
     * 死信隊(duì)列和死信交換機(jī)綁定
     * 設(shè)置路由鍵：routingkey.dlx
     **/
    @Bean
    Binding bindingDLX(){
        return BindingBuilder.bind(dlxQueue()).to(dlxExchange()).with(DLX_ROUTING_KEY);
    }


    /**
     * 訂單延時(shí)隊(duì)列
     * 設(shè)置隊(duì)列里的死信轉(zhuǎn)發(fā)到的DLX名稱(chēng)
     * 設(shè)置死信在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)攜帶的 routing-key 名稱(chēng)
     **/
    @Bean
    public Queue orderQueue() {
        Map params = new HashMap<>();
        params.put("x-dead-letter-exchange", DLX_EXCHANGE);
        params.put("x-dead-letter-routing-key", DLX_ROUTING_KEY);
        return new Queue(ORDER_QUEUE, true, false, false, params);
    }

    /**
     * 訂單交換機(jī)
     **/
    @Bean
    public DirectExchange orderExchange() {
        return new DirectExchange(ORDER_EXCHANGE, true, false);
    }

    /**
     * 把訂單隊(duì)列和訂單交換機(jī)綁定在一起
     **/
    @Bean
    public Binding orderBinding() {
        return BindingBuilder.bind(orderQueue()).to(orderExchange()).with(ORDER_ROUTING_KEY);
    }
}

消費(fèi)消息

@Component
@RabbitListener(queues = DelayQueueRabbitConfig.DLX_QUEUE)//監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列名稱(chēng)
public class OrderMQReciever {

    @RabbitHandler
    public void process(String message){
        System.out.println("OrderMQReciever接收到的消息是："+ message);
    }
}

測(cè)試

通過(guò)調(diào)用接口，發(fā)現(xiàn)10秒之后才會(huì)消費(fèi)消息：

問(wèn)題升級(jí)

由于開(kāi)發(fā)環(huán)境和測(cè)試環(huán)境使用的是同一個(gè)交換機(jī)和隊(duì)列，所以發(fā)送的延時(shí)時(shí)間都是30分鐘。但是為了在測(cè)試環(huán)境讓測(cè)試同學(xué)方便測(cè)試，故手動(dòng)將測(cè)試環(huán)境的時(shí)間改為了1分鐘。

問(wèn)題復(fù)現(xiàn)

接著問(wèn)題就來(lái)了：延時(shí)時(shí)間為1分鐘的消息并沒(méi)有立即被消費(fèi)，而是等30分鐘的消息被消費(fèi)完之后才被消費(fèi)了。至于原因，我們下邊再分析，先用代碼來(lái)給大家復(fù)現(xiàn)下該問(wèn)題。

@GetMapping("/sendManyMessage")
public String sendManyMessage(){
    send("延遲消息睡10秒",10000+"");
    send("延遲消息睡2秒",2000+"");
    send("延遲消息睡5秒",5000+"");
    return "ok";
}

private void send(String msg, String delayTime){
 rabbitTemplate.convertAndSend(DelayQueueRabbitConfig.ORDER_EXCHANGE, 
                                  DelayQueueRabbitConfig.ORDER_ROUTING_KEY,
                                  msg,message->{
                                      message.getMessageProperties().setExpiration(delayTime);
                                      return message;
                                  });
}

執(zhí)行結(jié)果如下：

OrderMQReciever接收到的消息是：延遲消息睡10秒
OrderMQReciever接收到的消息是：延遲消息睡2秒
OrderMQReciever接收到的消息是：延遲消息睡5秒

原因就是延時(shí)隊(duì)列也滿(mǎn)足隊(duì)列先進(jìn)先出的特征，當(dāng)10秒的消息未出隊(duì)列時(shí)，后邊的消息不能順利出隊(duì)，造成后邊的消息阻塞了，未能達(dá)到精準(zhǔn)延時(shí)。

問(wèn)題解決

我們可以利用x-delay-message插件來(lái)解決該問(wèn)題。

消息的延遲范圍是 Delay > 0, Delay =< ?ERL_MAX_T（在 Erlang 中可以被設(shè)置的范圍為 (2^32)-1 毫秒）。

生產(chǎn)者發(fā)送消息到交換機(jī)時(shí)，并不會(huì)立即進(jìn)入，而是先將消息持久化到 Mnesia（一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）；
插件將會(huì)嘗試確認(rèn)消息是否過(guò)期；
如果消息過(guò)期，消息會(huì)通過(guò) x-delayed-type 類(lèi)型標(biāo)記的交換機(jī)投遞至目標(biāo)隊(duì)列，供消費(fèi)者消費(fèi)。

實(shí)踐

官網(wǎng)下載：https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html

我這邊使用的是v3.8.0.ez，將文件下載下來(lái)放到服務(wù)器的/usr/local/soft/rabbitmq_server-3.7.14/plugins 路徑下，執(zhí)行rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange命令即可。

出現(xiàn)如圖所示，代表安裝成功。

配置類(lèi)

@Configuration
public class XDelayedMessageConfig {

    public static final String DIRECT_QUEUE = "queue.direct";//隊(duì)列
    public static final String DELAYED_EXCHANGE = "exchange.delayed";//延遲交換機(jī)
    public static final String ROUTING_KEY = "routingkey.bind";//綁定的routing-key

    /**
     * 定義隊(duì)列
     **/
    @Bean
    public Queue directQueue(){
        return new Queue(DIRECT_QUEUE,true);
    }

    /**
     * 定義延遲交換機(jī)
     * args:根據(jù)該參數(shù)進(jìn)行靈活路由，設(shè)置為“direct”，意味著該插件具有與直連交換機(jī)具有相同的路由行為，
     * 如果想要不同的路由行為，可以更換現(xiàn)有的交換類(lèi)型如：“topic”
     * 交換機(jī)類(lèi)型為 x-delayed-message
     **/
    @Bean
    public CustomExchange delayedExchange(){
        Map args = new HashMap();
        args.put("x-delayed-type", "direct");
        return new CustomExchange(DELAYED_EXCHANGE, "x-delayed-message", true, false, args);
    }

    /**
     * 隊(duì)列和延遲交換機(jī)綁定
     **/
    @Bean
    public Binding orderBinding() {
        return BindingBuilder.bind(directQueue()).to(delayedExchange()).with(ROUTING_KEY).noargs();
    }

}

發(fā)送消息

@RestController
@RequestMapping("/delayed")
public class DelayedSendMessageController {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("/sendManyMessage")
    public String sendManyMessage(){

        send("延遲消息睡10秒",10000);
        send("延遲消息睡2秒",2000);
        send("延遲消息睡5秒",5000);
        return "ok";
    }

    private void send(String msg, Integer delayTime){
        //將消息攜帶路由鍵值
        rabbitTemplate.convertAndSend(
                XDelayedMessageConfig.DELAYED_EXCHANGE,
                XDelayedMessageConfig.ROUTING_KEY,
                msg,
                message->{
                    message.getMessageProperties().setDelay(delayTime);
                    return message;
                });
    }
}

消費(fèi)消息

@Component
@RabbitListener(queues = XDelayedMessageConfig.DIRECT_QUEUE)//監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列名稱(chēng)
public class DelayedMQReciever {


    @RabbitHandler
    public void process(String message){
        System.out.println("DelayedMQReciever接收到的消息是："+ message);
    }
}

測(cè)試

DelayedMQReciever接收到的消息是：延遲消息睡2秒
DelayedMQReciever接收到的消息是：延遲消息睡5秒
DelayedMQReciever接收到的消息是：延遲消息睡10秒

這樣我們的問(wèn)題就順利解決了。

局限性

延遲的消息存儲(chǔ)在一個(gè)Mnesia表中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)上只有一個(gè)磁盤(pán)副本，它們將在節(jié)點(diǎn)重啟后存活。

雖然觸發(fā)計(jì)劃交付的計(jì)時(shí)器不會(huì)持久化，但它將在節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)的插件激活期間重新初始化。顯然，集群中只有一個(gè)預(yù)定消息的副本意味著丟失該節(jié)點(diǎn)或禁用其上的插件將丟失駐留在該節(jié)點(diǎn)上的消息。

該插件的當(dāng)前設(shè)計(jì)并不適合延遲消息數(shù)量較多的場(chǎng)景（如數(shù)萬(wàn)條或數(shù)百萬(wàn)條），另外該插件的一個(gè)可變性來(lái)源是依賴(lài)于 Erlang 計(jì)時(shí)器，在系統(tǒng)中使用了一定數(shù)量的長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)器之后，它們開(kāi)始爭(zhēng)用調(diào)度程序資源，并且時(shí)間漂移不斷累積。

當(dāng)前題目：領(lǐng)導(dǎo)看了我寫(xiě)的關(guān)閉超時(shí)訂單，讓我出門(mén)左轉(zhuǎn)！
文章路徑：http://m.fisionsoft.com.cn/article/cdoocph.html

新聞中心

定時(shí)任務(wù)

延時(shí)隊(duì)列

存活時(shí)間

隊(duì)列設(shè)置注意事項(xiàng)

死信交換機(jī)

實(shí)戰(zhàn)教學(xué)

配置類(lèi)

消費(fèi)消息

測(cè)試

問(wèn)題升級(jí)

問(wèn)題復(fù)現(xiàn)

問(wèn)題解決

實(shí)踐

配置類(lèi)

發(fā)送消息

消費(fèi)消息

測(cè)試

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