解决rabbitmq消息队列的顺序及重复消费问题

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2018年01月20日 00:03:31 [varyall][] 阅读数：16722

[五一][Link 1]期间去[韩国][Link 2]游玩，顺便去了朋友公司扯淡去了。 所谓的扯淡，就是过去听技术分享，有python, golang, devops，docker一些话题。总的来说，技术方面跟国内还是有一些差距的。

正题开始，因为业务的各方面的强需求，我们使用了rabbitmq作为消息队列，利用rabbitmq的ack机制来确认消息的可靠性。 但是rabbitmq本身是没有绝对的消息顺序机制的，单个queue在多消费者下不能保证其先后顺序。  另外ack的机制会触发消息重复消费的，需要我们在设计上避免该问题。

该文章写的有些乱，欢迎来喷 ! 另外文章后续不断更新中，请到原文地址查看更新.  [http://xiaorui.cc/?p=4493][http_xiaorui.cc_p_4493]

关于消息的重复执行

首先我们可以确认的是，触发消息重复执行的条件会是很苛刻的！ 也就说 在大多数场景下不会触发该条件！！！ 一般出在任务超时，或者没有及时返回状态，引起任务重新入队列，重新消费！  在rabbtimq里连接的断开也会触发消息重新入队列。

消费任务类型最好要支持幂等性，这样的好处是 任务执行多少次都没关系，顶多消耗一些性能！ 如果不支持幂等，比如发送信息？ 那么需要构建一个map来记录任务的执行情况！ 不仅仅是成功和失败，还要有心跳！！！  这个map在消费端实现就可以了！！！    这里会出现一个问题，有两个消费者 c1, c2 ，一个任务有可能被c1消费，如果再来一次，被c2执行？ 那么如何得知任务的情况？ 任务派发！  任务做成hash，固定消费者！

坚决不要想方设法在mq扩展这个future。

一句话，要不保证消息幂等性，要不就用map记录任务状态.

关于消息的绝对顺序执行

我们遇到的大多数场景都不需要消息的有序的，如果对于消息顺序敏感，那么我们这里给出的方法是 消息体通过hash分派到队列里，每个队列对应一个消费者，多分拆队列。

为什么要这么设计？  同一组的任务会被分配到同一个队列里，每个队列只能有一个worker来消费，这样避免了同一个队列多个消费者消费时，乱序的可能！ t1, t2 两个任务， t1 虽然被c1先pop了，但是有可能c2先把 t2 任务给完成了。

一句话，主动去分配队列，单个消费者。

基于Rabbitmq的多任务处理框架

这里提一下，我们用rabbitmq实现了一个颇为复杂的架构，节省了太多的mq连接及消耗。通过python pika gevent实现的，因py有gil，所以使用多进程来跑多核，进程之间不使用共享变量，而是用队列来传递ack信号。

这里实现的场景是用pika消费rabbitmq，然后把获取到的任务提丢到队列，另一个进程去消费该任务，然后触发ack。

![20170504215400_36580.png][]

END.

http://xiaorui.cc/2017/05/04/%E8%A7%A3%E5%86%B3rabbitmq%E6%B6%88%E6%81%AF%E9%98%9F%E5%88%97%E7%9A%84%E9%A1%BA%E5%BA%8F%E5%8F%8A%E9%87%8D%E5%A4%8D%E6%B6%88%E8%B4%B9%E9%97%AE%E9%A2%98/

想想为什么要使用MQ？

1.解耦，系统A在代码中直接调用系统B和系统C的代码，如果将来D系统接入，系统A还需要修改代码，过于麻烦！

2.异步，将消息写入消息队列，非必要的业务逻辑以异步的方式运行，加快响应速度

3.削峰，并发量大的时候，所有的请求直接怼到数据库，造成数据库连接异常

使用了消息队列会有什么缺点?

1.系统可用性降低:你想啊，本来其他系统只要运行好好的，那你的系统就是正常的。现在你非要加个消息队列进去，那消息队列挂了，你的系统不是呵呵了。因此，系统可用性降低

2.系统复杂性增加:要多考虑很多方面的问题，比如一致性问题、如何保证消息不被重复消费，如何保证保证消息可靠传输。因此，需要考虑的东西更多，系统复杂性增大。

如何保证消息队列是高可用的？

使用集群的方式维持MQ的可高用性。

如何保证消息不被重复消费？

保证消息不被重复消费的关键是保证消息队列的幂等性，这个问题针对业务场景来答分以下几点：

1.比如，你拿到这个消息做数据库的insert操作。那就容易了，给这个消息做一个唯一主键，那么就算出现重复消费的情况，就会导致主键冲突，避免数据库出现脏数据。

2.再比如，你拿到这个消息做redis的set的操作，那就容易了，不用解决，因为你无论set几次结果都是一样的，set操作本来就算幂等操作。

3.如果上面两种情况还不行，上大招。准备一个第三方介质,来做消费记录。以redis为例，给消息分配一个全局id，只要消费过该消息，将<id,message>以K-V形式写入redis。那消费者开始消费前，先去redis中查询有没消费记录即可。

如何解决丢数据的问题?

**1.生产者丢数据**

生产者的消息没有投递到MQ中怎么办？从生产者弄丢数据这个角度来看，RabbitMQ提供transaction和confirm模式来确保生产者不丢消息。

transaction机制就是说，发送消息前，开启事物(channel.txSelect())，然后发送消息，如果发送过程中出现什么异常，事物就会回滚(channel.txRollback())，如果发送成功则提交事物(channel.txCommit())。

然而缺点就是吞吐量下降了。因此，按照博主的经验，生产上用confirm模式的居多。一旦channel进入confirm模式，所有在该信道上面发布的消息都将会被指派一个唯一的ID(从1开始)，一旦消息被投递到所有匹配的队列之后，rabbitMQ就会发送一个Ack给生产者(包含消息的唯一ID)，这就使得生产者知道消息已经正确到达目的队列了.如果rabiitMQ没能处理该消息，则会发送一个Nack消息给你，你可以进行重试操作。

**2.消息队列丢数据**

处理消息队列丢数据的情况，一般是开启持久化磁盘的配置。这个持久化配置可以和confirm机制配合使用，你可以在消息持久化磁盘后，再给生产者发送一个Ack信号。这样，如果消息持久化磁盘之前，rabbitMQ阵亡了，那么生产者收不到Ack信号，生产者会自动重发。

那么如何持久化呢，这里顺便说一下吧，其实也很容易，就下面两步

①、将queue的持久化标识durable设置为true,则代表是一个持久的队列

②、发送消息的时候将deliveryMode=2

这样设置以后，rabbitMQ就算挂了，重启后也能恢复数据。在消息还没有持久化到硬盘时，可能服务已经死掉，这种情况可以通过引入mirrored-queue即镜像队列，但也不能保证消息百分百不丢失（整个集群都挂掉）

**3.消费者丢数据**

启用手动确认模式可以解决这个问题

①自动确认模式，消费者挂掉，待ack的消息回归到队列中。消费者抛出异常，消息会不断的被重发，直到处理成功。不会丢失消息，即便服务挂掉，没有处理完成的消息会重回队列，但是异常会让消息不断重试。

②手动确认模式，如果消费者来不及处理就死掉时，没有响应ack时会重复发送一条信息给其他消费者；如果监听程序处理异常了，且未对异常进行捕获，会一直重复接收消息，然后一直抛异常；如果对异常进行了捕获，但是没有在finally里ack，也会一直重复发送消息(重试机制)。

③不确认模式，acknowledge="none" 不使用确认机制，只要消息发送完成会立即在队列移除，无论客户端异常还是断开，只要发送完就移除，不会重发。

如何保证消息的顺序性？

针对这个问题，通过某种算法，将需要保持先后顺序的消息放到同一个消息队列中。然后只用一个消费者去消费该队列。同一个queue里的消息一定是顺序消息的。我的观点是保证入队有序就行，出队以后的顺序交给消费者自己去保证，没有固定套路。例如B消息的业务应该保证在A消息后业务后执行，那么我们保证A消息先进queueA，B消息后进queueB就可以了。

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