【真实案例】消息消费失败如何处理？

古城微笑少年丶 2022-11-09 12:46 298阅读 0赞

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### 一、介绍 ###

在介绍消息中间件 MQ 之前，我们先来简单的了解一下，为何要引用消息中间件。

例如，在电商平台中，常见的用户下单，会经历以下几个流程。

当用户下单时，创建完订单之后，会调用第三方支付平台，对用户的账户金额进行扣款，如果平台支付扣款成功，会将结果通知到对应的业务系统，接着业务系统会更新订单状态，同时调用仓库接口，进行减库存，通知物流进行发货！

![cdc2a61d658149c655a4ebc1e96a8d73.png][]

试想一下，从订单状态更新、到扣减库存、通知物流发货都在一个方法内**同步完成**，假如用户支付成功、订单状态更新也成功，但是在扣减库存或者通知物流发货步骤失败了，那么就会造成一个问题，用户已经支付成功了，只是在仓库扣减库存方面失败，从而导致整个交易失败！

一单失败，老板可以假装看不见，但是如果上千个单子都因此失败，那么因系统造成的业务损失，将是巨大的，老板可能坐不住了！

因此，针对这种业务场景，架构师们引入了**异步通信**技术方案，从而保证服务的高可用，大体流程如下：

![c10826c515944f084e18451f4d4d38e3.png][]

当订单系统收到支付平台发送的扣款结果之后，会将订单消息发送到 MQ 消息中间件，同时也会更新订单状态。

在另一端，由仓库系统来异步监听订单系统发送的消息，当收到订单消息之后，再操作扣减库存、通知物流公司发货等服务！

在优化后的流程下，即使扣减库存服务失败，也不会影响用户交易。

**正如《人月神话》中所说的，软件工程，没有银弹**！

当引入了 MQ 消息中间件之后，同样也会带来另一个问题，假如 MQ 消息中间件突然宕机了，导致消息无法发送出去，那仓库系统就无法接受到订单消息，进而也无法发货！

针对这个问题，业界主流的解决办法是采用**集群部署，一主多从模式**，从而实现服务的高可用，即使一台机器突然宕机了，也依然能保证服务可用，在服务器故障期间，通过运维手段，将服务重新启动，之后服务依然能正常运行！

但是还有另一个问题，假如仓库系统已经收到订单消息了，但是业务处理异常，或者服务器异常，导致当前商品库存并没有扣减，也没有发货！

这个时候又改如何处理呢？

今天我们所要介绍的正是这种场景，假如消息消费失败，我们应该如何处理？

### 二、解决方案 ###

针对消息消费失败的场景，我们一般会通过如下方式进行处理：

*  当消息消费失败时，会对消息进行重新推送
 *  如果重试次数超过最大值，会将异常消息存储到数据库，然后人工介入排查问题，进行手工重试

![9b2b4b5e4f549a3fa59a45132aa6ff77.png][]

当消息在客户端消费失败时，我们会将异常的消息加入到一个消息重试对象中，同时设置最大重试次数，并将消息重新推送到 MQ 消息中间件里，当重试次数超过最大值时，会将异常的消息存储到 `MongoDB`数据库中，方便后续查询异常的信息。

基于以上系统模型，我们可以编写一个公共重试组件，话不多说，直接干！

### 三、代码实践 ###

本次补偿服务采用 rabbitmq 消息中间件进行处理，其他消息中间件处理思路也类似！

#### 3.1、创建一个消息重试实体类 ####

@Data
    @EqualsAndHashCode(callSuper = false)
    @Accessors(chain = true)
    public class MessageRetryDTO implements Serializable {
    
        private static final long serialVersionUID = 1L;
    
        /**
         * 原始消息body
         */
        private String bodyMsg;
    
        /**
         * 消息来源ID
         */
        private String sourceId;
    
        /**
         * 消息来源描述
         */
        private String sourceDesc;
    
        /**
         * 交换器
         */
        private String exchangeName;
    
        /**
         * 路由键
         */
        private String routingKey;
    
        /**
         * 队列
         */
        private String queueName;
    
        /**
         * 状态,1:初始化，2：成功，3：失败
         */
        private Integer status = 1;
    
        /**
         * 最大重试次数
         */
        private Integer maxTryCount = 3;
    
        /**
         * 当前重试次数
         */
        private Integer currentRetryCount = 0;
    
        /**
         * 重试时间间隔（毫秒）
         */
        private Long retryIntervalTime = 0L;
    
        /**
         * 任务失败信息
         */
        private String errorMsg;
    
        /**
         * 创建时间
         */
        private Date createTime;
    
        @Override
        public String toString() {
            return "MessageRetryDTO{" +
                    "bodyMsg='" + bodyMsg + '\'' +
                    ", sourceId='" + sourceId + '\'' +
                    ", sourceDesc='" + sourceDesc + '\'' +
                    ", exchangeName='" + exchangeName + '\'' +
                    ", routingKey='" + routingKey + '\'' +
                    ", queueName='" + queueName + '\'' +
                    ", status=" + status +
                    ", maxTryCount=" + maxTryCount +
                    ", currentRetryCount=" + currentRetryCount +
                    ", retryIntervalTime=" + retryIntervalTime +
                    ", errorMsg='" + errorMsg + '\'' +
                    ", createTime=" + createTime +
                    '}';
        }
    
        /**
         * 检查重试次数是否超过最大值
         *
         * @return
         */
        public boolean checkRetryCount() {
            retryCountCalculate();
            //检查重试次数是否超过最大值
            if (this.currentRetryCount < this.maxTryCount) {
                return true;
            }
            return false;
        }
    
        /**
         * 重新计算重试次数
         */
        private void retryCountCalculate() {
            this.currentRetryCount = this.currentRetryCount + 1;
        }
    
    }

#### 3.2、编写服务重试抽象类 ####

public abstract class CommonMessageRetryService {
    
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(CommonMessageRetryService.class);
    
        @Autowired
        private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
        @Autowired
        private MongoTemplate mongoTemplate;
    
    
        /**
         * 初始化消息
         *
         * @param message
         */
        public void initMessage(Message message) {
            log.info("{} 收到消息: {}，业务数据：{}", this.getClass().getName(), message.toString(), new String(message.getBody()));
            try {
                //封装消息
                MessageRetryDTO messageRetryDto = buildMessageRetryInfo(message);
                if (log.isInfoEnabled()) {
                    log.info("反序列化消息:{}", messageRetryDto.toString());
                }
                prepareAction(messageRetryDto);
            } catch (Exception e) {
                log.warn("处理消息异常，错误信息：", e);
            }
        }
    
        /**
         * 准备执行
         *
         * @param retryDto
         */
        protected void prepareAction(MessageRetryDTO retryDto) {
            try {
                execute(retryDto);
                doSuccessCallBack(retryDto);
            } catch (Exception e) {
                log.error("当前任务执行异常，业务数据：" + retryDto.toString(), e);
                //执行失败，计算是否还需要继续重试
                if (retryDto.checkRetryCount()) {
                    if (log.isInfoEnabled()) {
                        log.info("重试消息:{}", retryDto.toString());
                    }
                    retrySend(retryDto);
                } else {
                    if (log.isWarnEnabled()) {
                        log.warn("当前任务重试次数已经到达最大次数，业务数据：" + retryDto.toString(), e);
                    }
                    doFailCallBack(retryDto.setErrorMsg(e.getMessage()));
                }
            }
        }
    
        /**
         * 任务执行成功，回调服务(根据需要进行重写)
         *
         * @param messageRetryDto
         */
        private void doSuccessCallBack(MessageRetryDTO messageRetryDto) {
            try {
                successCallback(messageRetryDto);
            } catch (Exception e) {
                log.warn("执行成功回调异常，队列描述：{}，错误原因：{}", messageRetryDto.getSourceDesc(), e.getMessage());
            }
        }
    
        /**
         * 任务执行失败，回调服务(根据需要进行重写)
         *
         * @param messageRetryDto
         */
        private void doFailCallBack(MessageRetryDTO messageRetryDto) {
            try {
                saveMessageRetryInfo(messageRetryDto.setErrorMsg(messageRetryDto.getErrorMsg()));
                failCallback(messageRetryDto);
            } catch (Exception e) {
                log.warn("执行失败回调异常，队列描述：{}，错误原因：{}", messageRetryDto.getSourceDesc(), e.getMessage());
            }
        }
    
        /**
         * 执行任务
         *
         * @param messageRetryDto
         */
        protected abstract void execute(MessageRetryDTO messageRetryDto);
    
        /**
         * 成功回调
         *
         * @param messageRetryDto
         */
        protected abstract void successCallback(MessageRetryDTO messageRetryDto);
    
        /**
         * 失败回调
         *
         * @param messageRetryDto
         */
        protected abstract void failCallback(MessageRetryDTO messageRetryDto);
    
        /**
         * 构建消息补偿实体
         * @param message
         * @return
         */
        private MessageRetryDTO buildMessageRetryInfo(Message message){
            //如果头部包含补偿消息实体，直接返回
            Map<String, Object> messageHeaders = message.getMessageProperties().getHeaders();
            if(messageHeaders.containsKey("message_retry_info")){
                Object retryMsg = messageHeaders.get("message_retry_info");
                if(Objects.nonNull(retryMsg)){
                    return JSONObject.parseObject(String.valueOf(retryMsg), MessageRetryDTO.class);
                }
            }
            //自动将业务消息加入补偿实体
            MessageRetryDTO messageRetryDto = new MessageRetryDTO();
            messageRetryDto.setBodyMsg(new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
            messageRetryDto.setExchangeName(message.getMessageProperties().getReceivedExchange());
            messageRetryDto.setRoutingKey(message.getMessageProperties().getReceivedRoutingKey());
            messageRetryDto.setQueueName(message.getMessageProperties().getConsumerQueue());
            messageRetryDto.setCreateTime(new Date());
            return messageRetryDto;
        }
    
        /**
         * 异常消息重新入库
         * @param retryDto
         */
        private void retrySend(MessageRetryDTO retryDto){
            //将补偿消息实体放入头部，原始消息内容保持不变
            MessageProperties messageProperties = new MessageProperties();
            messageProperties.setContentType(MessageProperties.CONTENT_TYPE_JSON);
            messageProperties.setHeader("message_retry_info", JSONObject.toJSON(retryDto));
            Message message = new Message(retryDto.getBodyMsg().getBytes(), messageProperties);
            rabbitTemplate.convertAndSend(retryDto.getExchangeName(), retryDto.getRoutingKey(), message);
        }
    
    
    
        /**
         * 将异常消息存储到mongodb中
         * @param retryDto
         */
        private void saveMessageRetryInfo(MessageRetryDTO retryDto){
            try {
                mongoTemplate.save(retryDto, "message_retry_info");
            } catch (Exception e){
                log.error("将异常消息存储到mongodb失败，消息数据：" + retryDto.toString(), e);
            }
        }
    }

#### 3.3、编写监听服务类 ####

在消费端应用的时候，也非常简单，例如，针对扣减库存操作，我们可以通过如下方式进行处理！

@Component
    public class OrderServiceListener extends CommonMessageRetryService {
    
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(OrderServiceListener.class);
    
        /**
         * 监听订单系统下单成功消息
         * @param message
         */
        @RabbitListener(queues = "mq.order.add")
        public void consume(Message message) {
            log.info("收到订单下单成功消息: {}", message.toString());
            super.initMessage(message);
        }
    
    
        @Override
        protected void execute(MessageRetryDTO messageRetryDto) {
            //调用扣减库存服务，将业务异常抛出来
        }
    
        @Override
        protected void successCallback(MessageRetryDTO messageRetryDto) {
            //业务处理成功，回调
        }
    
        @Override
        protected void failCallback(MessageRetryDTO messageRetryDto) {
            //业务处理失败，回调
        }
    }

当消息消费失败，并超过最大次数时，会将消息存储到 mongodb 中，然后像常规数据库操作一样，可以通过 web 接口查询异常消息，并针对具体场景进行重试！

### 四、小结 ###

可能有的同学会问，为啥不将异常消息存在数据库？

起初的确是存储在 MYSQL 中，但是随着业务的快速发展，订单消息数据结构越来越复杂，数据量也非常的大，甚至大到 MYSQL 中的 text 类型都无法存储，同时这种数据结构也不太适合在 MYSQL 中存储，因此将其迁移到 mongodb！

本文主要围绕消息消费失败这种场景，进行基础的方案和代码实践讲解，可能有理解不到位的地方，欢迎批评指出！

### 五、参考 ###

1、石杉的架构笔记 - 如何处理消息消费失败问题

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