本篇文章将介绍另一种高可用的服务架构,以便实现邮件 100% 被投递成功。类似的短信推送等服务,实现逻辑也大体类似。
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本文内容主要围绕这个流程图展开,利用 RabbitMQ 消息队列来实现邮件 100% 被投递,内容涵盖了 RabbitMQ 很多知识点,如:
安装 RabbitMQ 服务,这一步比较简单,可以访问下面的官方地址,下载软件包并依次按照步骤进行安装即可。
https://rabbitmq.org.cn/docs/download
安装成功之后,登陆 RabbitMQ 控制台,可以看到类似于如下界面。
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点击“Exchanges”菜单,进入“交换器”管理界面。
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进入之后,点击最下方“Add a new exchange”按钮,创建一个类型为topic,名称叫mail.exchange的交换器,并提交。
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接着,点击“Queues”菜单,进入消息队列管理界面。
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同样的,点击最下方“Add a new queue”按钮,创建一个名称叫mq.mail.ack的消息队列,并提交。
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保存之后,在列表中可以看到刚刚创建的消息队列,然后点击进入详情。
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在详情中,将当前消息队列与上文创建的交换器进行绑定,便于后续通过交换器来发送消息到队列,操作如下。
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对于topic类型的交换器,通常不直接与消息队列进行交互,而是通过一个路由键,将消息路由到目标消息队列,这样设计的目的是让消息投递更加灵活。路由键,可以简单理解为类似于路由器,对数据进行路由分发处理。
为了实现邮件自动发送功能,我们还需要准备一个邮箱发送服务器,这一步在之前的文章中已经详细的介绍过,在此,我们简单的再介绍一下。
以 QQ 邮箱为例,登陆进去之后,在设置里面开启 POP3/SMTP 服务,并获取授权码记录下来。
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该授权码,就是下文配置文件中spring.mail.password需要的密码!
在 IDEA 下创建一个名称为smail的 Spring Boot 项目,pom文件中加入amqp和mail相关依赖包,示例如下:
<!--mail 支持--><dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId></dependency><!--amqp 支持--><dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId></dependency>
在application.properties中添加 rabbitmq、邮箱相关配置,示例如下:
# 配置邮件发送主机地址spring.mail.host=smtp.exmail.qq.com# 配置邮件发送服务端口号spring.mail.port=465# 配置邮件发送服务协议spring.mail.protocol=smtp# 配置邮件发送者用户名或者账户spring.mail.username=xxxx# 配置邮件发送者密码或者授权码spring.mail.password=xxxx# 配置邮件默认编码spring.mail.default-encoding=UTF-8# 配置smtp相关属性spring.mail.properties.mail.smtp.auth=truespring.mail.properties.mail.smtp.ssl.enable=truespring.mail.properties.mail.smtp.ssl.required=true#rabbitmq配置spring.rabbitmq.host=127.0.0.1spring.rabbitmq.port=5672spring.rabbitmq.virtual-host=/spring.rabbitmq.username=testspring.rabbitmq.password=test# 开启confirms回调 P -> Exchangespring.rabbitmq.publisher-cnotallow=true# 开启returnedMessage回调 Exchange -> Queuespring.rabbitmq.publisher-returns=true# 设置手动确认(ack) Queue -> Cspring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manualspring.rabbitmq.listener.simple.prefetch=100
其中,spring.mail.username和spring.mail.password指的就是上文中创建的邮箱账号和授权码,将其配置进去即可。
编写一个 RabbitMQ 配置类,用于监听消息的发送情况,示例如下。
@Configurationpublic class RabbitConfig { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RabbitConfig.class); @Autowired private CachingConnectionFactory connectionFactory; @Bean public RabbitTemplate rabbitTemplate() { RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(connectionFactory); // 设置消息转换器为json格式 rabbitTemplate.setMessageConverter(new Jackson2JsonMessageConverter()); // 消息是否成功发送到Exchange rabbitTemplate.setConfirmCallback((correlationData, ack, cause) -> { if (ack) { LOGGER.info("消息发送到Exchange成功,{}", correlationData); } else { LOGGER.error("消息发送到Exchange失败, {}, cause: {}", correlationData, cause); } }); // 触发setReturnCallback回调必须设置mandatory=true, 否则Exchange没有找到Queue就会丢弃掉消息, 而不会触发回调 rabbitTemplate.setMandatory(true); // 消息是否从Exchange路由到Queue, 注意: 这是一个失败回调, 只有消息从Exchange路由到Queue失败才会回调这个方法 rabbitTemplate.setReturnCallback((message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> { LOGGER.error("消息从Exchange路由到Queue失败: exchange: {}, route: {}, replyCode: {}, replyText: {}, message: {}", exchange, routingKey, replyCode, replyText, message); }); return rabbitTemplate; }}
在 Spring Boot 中,我们可以利用RabbitTemplate工具,将数据通过交换器发送到目标消息队列,示例如下。
@Servicepublic class ProduceService { @Autowired private RabbitTemplate rabbitTemplate; /** * 发送消息 * @param mail * @return */ public boolean sendByAck(Mail mail) { // 创建uuid String msgId = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""); mail.setMsgId(msgId); // 发送消息到mq服务器中(附带消息ID) CorrelationData correlationData = new CorrelationData(msgId); rabbitTemplate.convertAndSend("mail.exchange", "route.mail.ack", MessageHelper.objToMsg(mail), correlationData); return true; }}
在 Spring Boot 中,我们可以利用@RabbitListener注解,监听指定的消息队列,如果队列中有消息会第一时间收到回调,示例如下。
@Componentpublic class ConsumerService { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ConsumerService.class); @Autowired private SendMailService sendMailService; /** * 监听消息队列,手动确认模式,必须手动调用ack或者nack方法 * 配置参数:spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual * @param message * @param channel * @throws IOException */ @RabbitListener(queues = {"mq.mail.ack"}) public void consumeFromAck(Message message, Channel channel) throws IOException { LOGGER.info("收到消息:{}", message.toString()); //将消息转化为对象 Mail mail = MessageHelper.msgToObj(message, Mail.class); // 手动确认模式 long tag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag(); boolean success = sendMailService.send(mail); if (success) { // 消费成功,消息会被删除 channel.basicAck(tag, false); } else { // 消费失败,重新返回队列 channel.basicNack(tag, false, true); } }}
正如之前的文章中所介绍的,在 Spring Boot 中,我们可以利用JavaMailSender工具来实现邮件的自动推送,示例如下。
@Servicepublic class SendMailService { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(SendMailService.class); @Value("${spring.mail.username}") private String from; @Autowired private JavaMailSender mailSender; /** * 发送简单邮件 * * @param mail */ public boolean send(Mail mail) { String to = mail.getTo();// 目标邮箱 String title = mail.getTitle();// 邮件标题 String content = mail.getContent();// 邮件正文 SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage(); message.setFrom(from); message.setTo(to); message.setSubject(title); message.setText(content); try { mailSender.send(message); LOGGER.info("邮件发送成功"); return true; } catch (MailException e) { LOGGER.error("邮件发送失败, to: {}, title: {}", to, title, e); return false; } }}
接着,编写一个 controller 接口,将邮件发送服务暴露出去,示例如下:
@RestControllerpublic class MailController { @Autowired private ProduceService produceService; @PostMapping("send") public String sendMail(Mail mail) { boolean result = produceService.sendByAck(mail); return result ? "success": "fail"; }}
最后,启动 SpringBoot 服务,用 postman 来测试一下。
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查看控制台信息。
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查询接受者邮件信息。
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可以清楚的看到,邮件发送成功!
当大批量的发送邮件,也不用担心,因为整个邮件的发送都是异步的,不会阻塞主流程的运行。
虽然以上的方案非常可靠,可以保证发出的消息 100% 被消费,但是其实也有弊端。
试想一下,按照上面的处理逻辑,假设其中有一条消息,因为某种原因一直发送失败,会出现什么样的情况?
此时,这条消息会重新返回队列,然后一直重试,会导致其它的消息可能会无法被消费。
针对这种情况,最简单粗暴的办法就是,当重试失败之后将消息丢弃,不会阻碍其它的消息被正常处理,不过会丢失数据。
那么如何正确的处理消息消费失败的问题呢?
可以借助数据库来记录消费失败的数据,针对系统无法成功处理的消息,人工进行干预。
实践过程如下!
首先,在数据库中创建一张消息日志表,用于跟踪消息数据的状态,示例如下:
CREATE TABLE `msg_log` ( `msg_id` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '消息唯一标识', `exchange` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '交换机', `route_key` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '路由键', `queue_name` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '队列名称', `msg` text COMMENT '消息体, json格式化', `result` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '处理结果', `status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '状态,0:等待消费,1:消费成功,2:消费失败,9:重试失败', `try_count` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '重试次数', `next_try_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '下一次重试时间', `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间', `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间', PRIMARY KEY (`msg_id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='mq消息日志';
在生产者服务类中,先将消息数据写入数据库,再向 rabbitMQ 服务中发消息,示例如下:
@Servicepublic class ProduceService { @Autowired private RabbitTemplate rabbitTemplate; @Autowired private MsgLogService msgLogService; /** * 发送消息 * @param mail * @return */ public boolean sendByAuto(Mail mail) { String msgId = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""); mail.setMsgId(msgId); // 1.存储要消费的数据 msgLogService.save("mail.exchange", "route.mail.auto", "mq.mail.auto", msgId, mail); // 2.发送消息到mq服务器中(附带消息ID) CorrelationData correlationData = new CorrelationData(msgId); rabbitTemplate.convertAndSend("mail.exchange", "route.mail.auto", MessageHelper.objToMsg(mail), correlationData); return true; }}
在消费者服务类中,收到消息之后,不管处理成功还是失败,都只会修改数据库中的消息状态,并且消息处理失败时,不再重新返回队列。
@Componentpublic class ConsumerService { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ConsumerService.class); @Autowired private SendMailService sendMailService; @Autowired private MsgLogService msgLogService; /** * 监听消息队列,自动确认模式,无需调用ack或者nack方法,当程序执行时才删除消息 * 配置参数:spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=auto * @param message */ @RabbitListener(queues = {"mq.mail.auto"}) public void consumeFromAuto(Message message) { LOGGER.info("收到消息:{}", message.toString()); // 获取消息ID Mail mail = MessageHelper.msgToObj(message, Mail.class); // 消息幂等性处理,如果已经处理成功,无需重复消费 MsgLog queryObj = msgLogService.selectByMsgId(mail.getMsgId()); if(Objects.nonNull(queryObj) && Constant.SUCCESS.equals(queryObj.getStatus())){ return; } // 发送邮件 boolean success = sendMailService.send(mail); if(success){ msgLogService.updateStatus(mail.getMsgId(), Constant.SUCCESS, "邮件发送成功"); } else { msgLogService.updateStatus(mail.getMsgId(), Constant.FAIL, "邮件发送失败"); } }}
因为此处采用自动确认模式,因此还需要修改application.properties中的配置参数,内容如下:
# 设置自动确认(默认此模式)spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=auto
当消息消费失败时,会自动记录到数据库。
实际上,不可能每条数据都需要我们进行干预,有的可能重试一次就好了,因此可以编写一个定时任务,将消费失败的数据筛选出来,重新放入到消息队列中,只有当消费次数达到设置的最大值,此时进入人工干预阶段,可以节省不少的工作。
示例如下:
@Componentpublic class ScheduledTask { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ScheduledTask.class); /** * 最大投递次数 */ private static final int MAX_TRY_COUNT = 3; @Autowired private MsgLogService msgLogService; @Autowired private RabbitTemplate rabbitTemplate; /** * 每30s拉取消费失败的消息, 重新投递 */ @Scheduled(cron = "0/30 * * * * ?") public void retry() { LOGGER.info("开始执行重新投递消费失败的消息!"); // 查询需要重新投递的消息 List<MsgLog> msgLogs = msgLogService.selectFailMsg(); for (MsgLog msgLog : msgLogs) { if (msgLog.getTryCount() >= MAX_TRY_COUNT) { msgLogService.updateStatus(msgLog.getMsgId(), Constant.RETRY_FAIL, msgLog.getResult()); LOGGER.info("超过最大重试次数, msgId: {}", msgLog.getMsgId()); break; } // 重新投递消息 CorrelationData correlationData = new CorrelationData(msgLog.getMsgId()); rabbitTemplate.convertAndSend("", msgLog.getQueueName(), MessageHelper.objToMsg(msgLog.getMsg()), correlationData); // 更新下次重试时间 msgLogService.updateNextTryTime(msgLog.getMsgId(), msgLog.getTryCount()); } }}
最后别忘了,在Application类上添加@EnableScheduling,以便让定时调度生效,示例如下:
@EnableScheduling@SpringBootApplicationpublic class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class,args); }}
利用定时任务,对投递失败的消息进行补偿投递,基本可以保证消息 100% 消费成功!
本文主要以实现邮件自动推送这个业务场景为例,通过 Springboot 整合 rabbitMQ 技术来实现高可用的效果。
当然,解决这个业务需求的技术方案还有很多,例如 Springboot 整合 rocketMQ 也可以实现这个效果,不管怎么变,底层的实现思路基本都一样。
希望本篇的知识总结,对大家有所帮助。
最后,代码都经过自测,想要获取项目源码的同学,可以点击如下地址获取。
示例代码地址:
https://gitee.com/pzblogs/spring-boot-example-demo
本文链接:http://www.28at.com/showinfo-26-112786-0.htmlSpringBoot整合RabbitMQ实现邮件异步发送
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