RabbitMQ 实现延迟通知的完整方案

RabbitMQ 实现延迟通知的完整方案

一、延迟通知概述

延迟通知是指消息在发送后不会立即被消费，而是在指定的时间延迟后才被处理的消息传递机制。常见应用场景包括：

• 订单超时自动取消
• 定时任务调度
• 会议/活动前提醒
• 账单到期通知

二、RabbitMQ 实现延迟通知的两种方案

方案对比

三、方案一：基于TTL和死信队列实现

1. 原理

• 利用消息或队列的TTL（Time-To-Live）特性使消息过期
• 配置死信交换机（DLX）接收过期消息
• 将死信消息路由到实际处理队列

2. 代码实现

2.1 配置类

package com.example.delaynotify.config;

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class TtlDelayConfig {
    // 普通交换机
    public static final String DELAY_EXCHANGE = \"delay_exchange\";
    // 普通队列
    public static final String DELAY_QUEUE = \"delay_queue\";
    // 死信交换机
    public static final String DEAD_LETTER_EXCHANGE = \"dead_letter_exchange\";
    // 死信队列
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE = \"dead_letter_queue\";
    // 路由键
    public static final String DELAY_ROUTING_KEY = \"delay.key\";
    public static final String DEAD_LETTER_ROUTING_KEY = \"dead.letter.key\";

    // 声明死信交换机
    @Bean
    public Exchange deadLetterExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(DEAD_LETTER_EXCHANGE).durable(true).build();
    }

    // 声明死信队列
    @Bean
    public Queue deadLetterQueue() {
        return QueueBuilder.durable(DEAD_LETTER_QUEUE).build();
    }

    // 声明普通交换机
    @Bean
    public Exchange delayExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(DELAY_EXCHANGE).durable(true).build();
    }

    // 声明延迟队列并绑定死信交换机
    @Bean
    public Queue delayQueue() {
        Map args = new HashMap();
        // 设置死信交换机
        args.put(\"x-dead-letter-exchange\", DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        // 设置死信路由键
        args.put(\"x-dead-letter-routing-key\", DEAD_LETTER_ROUTING_KEY);
        // 队列级TTL (10秒) - 如果需要消息级TTL可以不设置此参数
        args.put(\"x-message-ttl\", 10000);
        
        return QueueBuilder.durable(DELAY_QUEUE)
                .withArguments(args)
                .build();
    }

    // 绑定普通队列和普通交换机
    @Bean
    public Binding delayBinding() {
        return BindingBuilder.bind(delayQueue())
                .to(delayExchange())
                .with(DELAY_ROUTING_KEY)
                .noargs();
    }

    // 绑定死信队列和死信交换机
    @Bean
    public Binding deadLetterBinding() {
        return BindingBuilder.bind(deadLetterQueue())
                .to(deadLetterExchange())
                .with(DEAD_LETTER_ROUTING_KEY)
                .noargs();
    }
}

2.2 生产者 – 发送延迟消息

package com.example.delaynotify.service;

import com.example.delaynotify.config.TtlDelayConfig;
import org.springframework.amqp.AmqpException;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessagePostProcessor;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class TtlDelayMessageService {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    // 发送固定延迟时间的消息（队列级TTL）
    public void sendFixedDelayMessage(String message) {
        System.out.println(\"发送固定延迟消息: \" + message + \", 时间: \" + System.currentTimeMillis());
        rabbitTemplate.convertAndSend(
                TtlDelayConfig.DELAY_EXCHANGE,
                TtlDelayConfig.DELAY_ROUTING_KEY,
                message
        );
    }

    // 发送自定义延迟时间的消息（消息级TTL）
    public void sendCustomDelayMessage(String message, long delayMillis) {
        System.out.println(\"发送自定义延迟消息: \" + message + \", 延迟时间: \" + delayMillis + \"ms, 时间: \" + System.currentTimeMillis());
        
        rabbitTemplate.convertAndSend(
                TtlDelayConfig.DELAY_EXCHANGE,
                TtlDelayConfig.DELAY_ROUTING_KEY,
                message,
                new MessagePostProcessor() {
                    @Override
                    public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
                        // 设置消息级TTL
                        message.getMessageProperties().setExpiration(String.valueOf(delayMillis));
                        return message;
                    }
                }
        );
    }
}

2.3 消费者 – 接收延迟消息

package com.example.delaynotify.consumer;

import com.example.delaynotify.config.TtlDelayConfig;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.IOException;

@Component
public class TtlDelayMessageConsumer {

    @RabbitListener(queues = TtlDelayConfig.DEAD_LETTER_QUEUE)
    public void receiveDelayMessage(String message, Channel channel, Message msg) throws IOException {
        try {
            System.out.println(\"接收到延迟消息: \" + message + \", 时间: \" + System.currentTimeMillis());
            
            // 处理业务逻辑 - 例如发送通知、更新状态等
            processDelayMessage(message);
            
            // 手动确认消息
            channel.basicAck(msg.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(\"消息处理失败: \" + e.getMessage());
            // 拒绝消息并丢弃
            channel.basicNack(msg.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, false);
        }
    }
    
    private void processDelayMessage(String message) {
        // 模拟发送通知的业务逻辑
        System.out.println(\"执行通知业务: \" + message);
        // 这里可以调用邮件、短信、推送等服务
    }
}

四、方案二：基于延迟插件实现

1. 安装延迟插件

1.1 Docker环境安装

# 下载插件（根据RabbitMQ版本选择对应版本）
wget https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange/releases/download/v3.11.1/rabbitmq_delayed_message_exchange-3.11.1.ez

# 复制插件到容器
docker cp rabbitmq_delayed_message_exchange-3.11.1.ez rabbitmq:/plugins

# 进入容器启用插件
docker exec -it rabbitmq bash
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange
exit

# 重启RabbitMQ容器
docker restart rabbitmq

1.2 验证安装

在RabbitMQ管理界面新建交换机时，如果能看到x-delayed-message类型，则表示插件安装成功。

2. 代码实现

2.1 配置类

package com.example.delaynotify.config;

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class PluginDelayConfig {
    // 延迟交换机
    public static final String DELAY_PLUGIN_EXCHANGE = \"delay_plugin_exchange\";
    // 延迟队列
    public static final String DELAY_PLUGIN_QUEUE = \"delay_plugin_queue\";
    // 路由键
    public static final String DELAY_PLUGIN_ROUTING_KEY = \"delay.plugin.key\";

    // 声明延迟交换机（类型为x-delayed-message）
    @Bean
    public CustomExchange delayPluginExchange() {
        Map args = new HashMap();
        // 设置底层路由模式为direct
        args.put(\"x-delayed-type\", \"direct\");
        return new CustomExchange(
                DELAY_PLUGIN_EXCHANGE,
                \"x-delayed-message\",
                true,  // 持久化
                false, // 非自动删除
                args
        );
    }

    // 声明延迟队列
    @Bean
    public Queue delayPluginQueue() {
        return QueueBuilder.durable(DELAY_PLUGIN_QUEUE).build();
    }

    // 绑定延迟交换机和延迟队列
    @Bean
    public Binding delayPluginBinding() {
        return BindingBuilder.bind(delayPluginQueue())
                .to(delayPluginExchange())
                .with(DELAY_PLUGIN_ROUTING_KEY)
                .noargs();
    }
}

2.2 生产者 – 发送延迟消息

package com.example.delaynotify.service;

import com.example.delaynotify.config.PluginDelayConfig;
import org.springframework.amqp.AmqpException;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessagePostProcessor;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class PluginDelayMessageService {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    // 发送延迟消息
    public void sendDelayMessage(String message, long delayMillis) {
        System.out.println(\"使用插件发送延迟消息: \" + message + \", 延迟时间: \" + delayMillis + \"ms, 时间: \" + System.currentTimeMillis());
        
        rabbitTemplate.convertAndSend(
                PluginDelayConfig.DELAY_PLUGIN_EXCHANGE,
                PluginDelayConfig.DELAY_PLUGIN_ROUTING_KEY,
                message,
                new MessagePostProcessor() {
                    @Override
                    public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
                        // 设置延迟时间（毫秒）
                        message.getMessageProperties().setDelay((int) delayMillis);
                        return message;
                    }
                }
        );
    }
}

2.3 消费者 – 接收延迟消息

package com.example.delaynotify.consumer;

import com.example.delaynotify.config.PluginDelayConfig;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.IOException;

@Component
public class PluginDelayMessageConsumer {

    @RabbitListener(queues = PluginDelayConfig.DELAY_PLUGIN_QUEUE)
    public void receiveDelayMessage(String message, Channel channel, Message msg) throws IOException {
        try {
            System.out.println(\"接收到插件延迟消息: \" + message + \", 时间: \" + System.currentTimeMillis());
            
            // 处理业务逻辑 - 例如发送通知、更新状态等
            processDelayMessage(message);
            
            // 手动确认消息
            channel.basicAck(msg.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(\"插件延迟消息处理失败: \" + e.getMessage());
            // 拒绝消息并丢弃
            channel.basicNack(msg.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, false);
        }
    }
    
    private void processDelayMessage(String message) {
        // 模拟发送通知的业务逻辑
        System.out.println(\"执行通知业务: \" + message);
        // 这里可以调用邮件、短信、推送等服务
    }
}

五、Controller层实现

package com.example.delaynotify.controller;

import com.example.delaynotify.service.PluginDelayMessageService;
import com.example.delaynotify.service.TtlDelayMessageService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class DelayNotifyController {

    @Autowired
    private TtlDelayMessageService ttlDelayMessageService;
    
    @Autowired
    private PluginDelayMessageService pluginDelayMessageService;

    // 基于TTL的固定延迟
    @GetMapping(\"/ttl/fixed\")
    public String sendFixedTtlDelay(@RequestParam String message) {
        ttlDelayMessageService.sendFixedDelayMessage(message);
        return \"固定延迟消息已发送 (10秒)\";
    }

    // 基于TTL的自定义延迟
    @GetMapping(\"/ttl/custom\")
    public String sendCustomTtlDelay(@RequestParam String message, @RequestParam long delayMillis) {
        ttlDelayMessageService.sendCustomDelayMessage(message, delayMillis);
        return \"自定义延迟消息已发送 (\" + delayMillis + \"ms)\";
    }

    // 基于插件的延迟
    @GetMapping(\"/plugin/delay\")
    public String sendPluginDelay(@RequestParam String message, @RequestParam long delayMillis) {
        pluginDelayMessageService.sendDelayMessage(message, delayMillis);
        return \"插件延迟消息已发送 (\" + delayMillis + \"ms)\";
    }
}

六、application.yml配置

spring:
  rabbitmq:
    host: localhost
    port: 5672
    username: admin
    password: admin
    virtual-host: /
    # 生产者确认配置
    publisher-confirm-type: correlated
    publisher-returns: true
    template:
      mandatory: true
    # 消费者配置
    listener:
      simple:
        acknowledge-mode: manual
        prefetch: 1
        concurrency: 1
        max-concurrency: 5

七、完整的通知场景实现示例

订单超时通知场景

package com.example.delaynotify.service;

import com.example.delaynotify.config.PluginDelayConfig;
import org.springframework.amqp.core.MessagePostProcessor;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

@Service
public class OrderNotifyService {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
    private static final DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern(\"yyyy-MM-dd HH:mm:ss\");

    /**
     * 创建订单并设置超时通知
     * @param orderId 订单ID
     * @param notifyDelaySeconds 超时时间（秒）
     */
    public void createOrderAndSetTimeout(String orderId, int notifyDelaySeconds) {
        // 1. 保存订单逻辑
        System.out.println(\"创建订单: \" + orderId + \" 时间: \" + LocalDateTime.now().format(formatter));
        
        // 2. 设置延迟通知
        String notifyMessage = \"订单[\" + orderId + \"]已超时，需要取消处理\";
        long delayMillis = notifyDelaySeconds * 1000L;
        
        System.out.println(\"设置订单超时通知，延迟: \" + notifyDelaySeconds + \"秒\");
        
        // 使用延迟插件发送通知消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(
                PluginDelayConfig.DELAY_PLUGIN_EXCHANGE,
                PluginDelayConfig.DELAY_PLUGIN_ROUTING_KEY,
                notifyMessage,
                message -> {
                    message.getMessageProperties().setDelay((int) delayMillis);
                    return message;
                }
        );
    }
}

八、两种方案对比与选择建议

1. 性能对比

• TTL+死信队列：当使用消息级TTL时，RabbitMQ需要为每条消息设置过期时间，会造成额外的性能开销
• 延迟插件：插件内部使用优先队列实现，性能更优，特别适合大量不同延迟时间的消息场景

2. 灵活性对比

• TTL+死信队列：如果要支持不同的延迟时间，需要创建多个不同TTL的队列
• 延迟插件：每条消息都可以设置不同的延迟时间，更加灵活

3. 选择建议

• 如果延迟时间固定或种类较少，可以使用TTL+死信队列方案，无需安装插件
• 如果延迟时间不固定或种类较多，强烈建议使用延迟插件方案
• 对于生产环境，建议使用延迟插件方案，性能更好、配置更简洁

通过以上两种方案，您可以根据实际需求选择合适的方式实现RabbitMQ的延迟通知功能，满足订单超时、定时提醒等各种业务场景。