【RabbitMQ】消息堆积、推拉模式

消息堆积

原因

消息堆积是指在消息队列中，待处理的消息数量超过了消费者处理能力，导致消息在队列中不断堆积的现象。通常有以下几种原因：

消息生产过快：在高流量或者高负载的情况下，生产者以极高的速率发送消息，超过了消费者的处理能力。

消费者处理能力不足：消费者消费消息的速度跟不上消息生产的速度，也会导致消息在队列中积压。可能的原因有：

• 消费端业务逻辑复杂、耗时长。
• 消费端代码性能低。
• 系统资源限制，如CPU、内存、磁盘等也会限制消费者处理消息的速率。
• 异常处理不当，消费者在处理消息时出现异常，导致消息无法被正确处理和确认。

网络问题：因为网络延迟或不稳定，消费者无法及时接收或确认消息，最终导致消息积压。

RabbitMQ服务器配置偏低

解决方案

消息积压可能会导致系统性能下降，影响用户体验，甚至导致系统崩溃。因此，及时发现消息积压并解决对于维护系统稳定性至关重要。

遇到消息积压时，首先要分析消息积压造成的原因，根据原因来调整策略。通常从以下几个方面考虑：

提高消费者效率

• 增加消费者实例数量，比如新增机器。
• 优化业务逻辑，比如使用多线程来处理业务。
• 设置prefetchCount，当一个消费者阻塞时，消息转发到其他未阻塞的消费者。
• 消息发生异常时，设置合适的重试策略，或者转入到死信队列。

限制生产者效率：比如流量控制、限流算法等。

• 流量控制：在消息生产者中实现流量控制逻辑，根据消费者处理能力动态调整发送效率。
• 限流：使用限流工具，为消息发送效率设置一个上限。
• 设置过期时间：如果消息过期未被消费，可以配置死信队列，以避免消息丢失，同时减少对主队列的压力。

资源与配置优化：比如省级RabbitMQ服务器的硬件，调整RabbitMQ的配置参数等。

推拉模式

概述

RabbitMQ支持两种消息传递模式：推模式（push）和拉模式（pull）。

推模式：消息中间件主动将消息推送给消费者（对消息的获取更加实时，适合对数据实时性要求较高的业务，例如实时数据处理：监控系统、报表系统等）。

拉模式：消费者主动从消息中间件拉取消息（消费端可以按照自己的处理速度来消费，避免消息积压，适合需要流量控制，或者需要大量计算资源的任务，拉取模式允许消费者准备好之后再请求消息，避免资源浪费）。

RabbitMQ主要就是基于推模式工作的，例如最开始谈到的几种工作模式，都是基于推模式来进行实现。它的设计核心是让消息队列中的消费者接收到由生产者发送的消息，使用channel.basicConsume方式订阅队列，MQ就会把消息推送到订阅该队列的消费者。如果只想从队列中获取单条消息而不是持续订阅，则可以使用channel.basicGet方式来进行消费消息。

SpringBoot方式

@Configuration
public class PushAndPull {@Bean("pushQueue")public Queue pushQueue() {return QueueBuilder.durable(Constants.PUSH_QUEUE).build();}@Bean("pushExchange")public Exchange pushExchange() {return ExchangeBuilder.directExchange(Constants.PUSH_EXCHANGE).durable(true).build();}@Bean("pushQueueBind")public Binding pushQueueBind(@Qualifier("pushExchange") Exchange exchange,@Qualifier("pushQueue") Queue queue) {return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("push").noargs();}@Bean("pullQueue")public Queue pullQueue() {return QueueBuilder.durable(Constants.PULL_QUEUE).build();}@Bean("pullExchange")public Exchange pullExchange() {return ExchangeBuilder.directExchange(Constants.PULL_EXCHANGE).durable(true).build();}@Bean("pullQueueBind")public Binding pullQueueBind(@Qualifier("pullExchange") Exchange exchange,@Qualifier("pullQueue") Queue queue) {return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("pull").noargs();}
}

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/pushAndPull")
public class PushAndPullController {@Resourceprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;// 推模式@RequestMapping("/push")public void push() {this.rabbitTemplate.convertAndSend(Constants.PUSH_EXCHANGE, "push", "hello push");System.out.println("推模式消息发送成功!");}// 拉模式@RequestMapping("/pull")public void pull() {this.rabbitTemplate.convertAndSend(Constants.PULL_EXCHANGE, "pull", "hello pull");System.out.println("拉模式消息发送成功!");}}

@Configuration
@RestController
public class PushAndPullListener {// 推模式@RabbitListener(queues = Constants.PUSH_QUEUE)public void push(String message) {System.out.println("推模式: " + message);}@Resourceprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;// 拉模式@RequestMapping("/pullConsumer")public void pull(String message) {Message receive = this.rabbitTemplate.receive(Constants.PULL_QUEUE);System.out.println("拉模式: " + receive);}}

SDK方式

// 推模式生产者
public class Producer {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {// TODO 创建连接工厂ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();connectionFactory.setHost("113.45.220.15"); // IPconnectionFactory.setPort(5672); // PORTconnectionFactory.setUsername("admin"); // 用户名connectionFactory.setPassword("admin"); // 密码connectionFactory.setVirtualHost("mq-sdk-test"); // 虚拟主机// TODO 创建连接Connection connection = connectionFactory.newConnection();// TODO 获取信道Channel channel = connection.createChannel();// TODO 声明交换机channel.exchangeDeclare(Constants.PUSH_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT, true);// TODO 声明队列channel.queueDeclare(Constants.PUSH_QUEUE, true, false, false, null);// TODO 绑定交换机和队列channel.queueBind(Constants.PUSH_QUEUE, Constants.PUSH_EXCHANGE, "push");// TODO 发送消息channel.basicPublish(Constants.PUSH_EXCHANGE, "push", null, "推模式".getBytes());System.out.println("推模式发送消息成功！");// TODO 释放资源channel.close();connection.close();}}

// 推模式消费者
public class Consumer {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {// TODO 创建连接工厂ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();connectionFactory.setHost("113.45.220.15"); // IPconnectionFactory.setPort(5672); // PORTconnectionFactory.setUsername("admin"); // 用户名connectionFactory.setPassword("admin"); // 密码connectionFactory.setVirtualHost("mq-sdk-test"); // 虚拟主机// TODO 创建连接Connection connection = connectionFactory.newConnection();// TODO 获取信道Channel channel = connection.createChannel();// TODO 声明交换机channel.exchangeDeclare(Constants.PUSH_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT, true);// TODO 声明队列channel.queueDeclare(Constants.PUSH_QUEUE, true, false, false, null);// TODO 绑定交换机和队列channel.queueBind(Constants.PUSH_QUEUE, Constants.PUSH_EXCHANGE, "push");// TODO 接收消息DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {@Overridepublic void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {System.out.println("推模式消费者接收到消息：" + new String(body));}};channel.basicConsume(Constants.PUSH_QUEUE, true, consumer);// TODO 释放资源}}

// 拉模式生产者
public class Producer {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {// TODO 创建连接工厂ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();connectionFactory.setHost("113.45.220.15"); // IPconnectionFactory.setPort(5672); // PORTconnectionFactory.setUsername("admin"); // 用户名connectionFactory.setPassword("admin"); // 密码connectionFactory.setVirtualHost("mq-sdk-test"); // 虚拟主机// TODO 创建连接Connection connection = connectionFactory.newConnection();// TODO 获取信道Channel channel = connection.createChannel();// TODO 声明交换机channel.exchangeDeclare(Constants.PULL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT, true);// TODO 声明队列channel.queueDeclare(Constants.PULL_QUEUE, true, false, false, null);// TODO 绑定交换机和队列channel.queueBind(Constants.PULL_QUEUE, Constants.PULL_EXCHANGE, "pull");// TODO 发送消息channel.basicPublish(Constants.PULL_EXCHANGE, "pull", null, "拉模式".getBytes());System.out.println("拉模式发送消息成功！");// TODO 释放资源channel.close();connection.close();}}

// 拉模式消费者
public class Consumer {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {// TODO 创建连接工厂ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();connectionFactory.setHost("113.45.220.15"); // IPconnectionFactory.setPort(5672); // PORTconnectionFactory.setUsername("admin"); // 用户名connectionFactory.setPassword("admin"); // 密码connectionFactory.setVirtualHost("mq-sdk-test"); // 虚拟主机// TODO 创建连接Connection connection = connectionFactory.newConnection();// TODO 获取信道Channel channel = connection.createChannel();// TODO 声明交换机channel.exchangeDeclare(Constants.PULL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT, true);// TODO 声明队列channel.queueDeclare(Constants.PULL_QUEUE, true, false, false, null);// TODO 绑定交换机和队列channel.queueBind(Constants.PULL_QUEUE, Constants.PULL_EXCHANGE, "pull");// TODO 接收消息GetResponse getResponse = channel.basicGet(Constants.PULL_QUEUE, true);if (getResponse != null) {System.out.println("拉模式收到消息：" + new String(getResponse.getBody()));}// TODO 释放资源}}