RocketMQ 实战(1)

20、RocketMQ 实战 - 应用之延时消息

1 什么是延时消息

当消息写入到Broker后，在指定的时长后才可被消费处理的消息，称为延时消息。

采用RocketMQ的延时消息可以实现定时任务的功能，而无需使用定时器。典型的应用场景是，电商交易中超时未支付关闭订单的场景，12306平台订票超时未支付取消订票的场景。

在电商平台中，订单创建时会发送一条延迟消息。这条消息将会在30分钟后投递给后台业务系统（Consumer），后台业务系统收到该消息后会判断对应的订单是否已经完成支付。如果未完成，则取消订单，将商品再次放回到库存；如果完成支付，则忽略。
在12306平台中，车票预订成功后就会发送一条延迟消息。这条消息将会在45分钟后投递给后台业务系统（Consumer），后台业务系统收到该消息后会判断对应的订单是否已经完成支付。如果未完成，则取消预订，将车票再次放回到票池；如果完成支付，则忽略。

2 延时等级

延时消息的延迟时长不支持随意时长的延迟，是通过特定的延迟等级来指定的。延时等级定义在RocketMQ服务端的MessageStoreConfig 类中的如下变量中：

即，若指定的延时等级为3，则表示延迟时长为10s，即延迟等级是从1开始计数的。

当然，如果需要自定义的延时等级，可以通过在broker加载的配置中新增如下配置（例如下面增加了1天这个等级1d）。配置文件在RocketMQ安装目录下的conf目录中。

messageDelayLevel = 1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m
1h 2h 1d

3 延时消息实现原理

具体实现方案是：

修改消息

Producer将消息发送到Broker后，Broker会首先将消息写入到commitlog文件，然后需要将其分发到相应的consumequeue。不过，在分发之前，系统会先判断消息中是否带有延时等级。若没有，则直接正常分发；若有则需要经历一个复杂的过程：

修改消息的Topic为SCHEDULE_TOPIC_XXXX
根据延时等级，在consumequeue目录中SCHEDULE_TOPIC_XXXX主题下创建出相应的queueId目录与consumequeue文件（如果没有这些目录与文件的话）。

延迟等级delayLevel与queueId的对应关系为queueId = delayLevel -1
需要注意，在创建queueId目录时，并不是一次性地将所有延迟等级对应的目录全部创建完毕，而是用到哪个延迟等级创建哪个目录

修改消息索引单元内容。索引单元中的Message Tag HashCode部分原本存放的是消息的Tag的Hash值。现修改为消息的投递时间。投递时间是指该消息被重新修改为原Topic后再次被写入到commitlog中的时间。投递时间 = 消息存储时间 + 延时等级时间。消息存储时间指的是消息被发送到Broker时的时间戳。
将消息索引写入到SCHEDULE_TOPIC_XXXX主题下相应的consumequeue中

SCHEDULE_TOPIC_XXXX目录中各个延时等级Queue中的消息是如何排序的？
是按照消息投递时间排序的。一个Broker中同一等级的所有延时消息会被写入到consumequeue目录中SCHEDULE_TOPIC_XXXX目录下相同Queue中。即一个Queue中消息投递时间的延迟等级时间是相同的。那么投递时间就取决于于消息存储时间了。即按照消息被发送到Broker的时间进行排序的。

投递延时消息

Broker内部有⼀个延迟消息服务类ScheuleMessageService，其会消费SCHEDULE_TOPIC_XXXX中的消息，即按照每条消息的投递时间，将延时消息投递到⽬标Topic中。不过，在投递之前会从commitlog中将原来写入的消息再次读出，并将其原来的延时等级设置为0，即原消息变为了一条不延迟的普通消息。然后再次将消息投递到目标Topic中。

ScheuleMessageService在Broker启动时，会创建并启动一个定时器TImer，用于执行相应的定时任务。系统会根据延时等级的个数，定义相应数量的TimerTask，每个TimerTask负责一个延迟等级消息的消费与投递。每个TimerTask都会检测相应Queue队列的第一条消息是否到期。若第一条消息未到期，则后面的所有消息更不会到期（消息是按照投递时间排序的）；若第一条消息到期了，则将该消息投递到目标Topic，即消费该消息。

将消息重新写入commitlog

延迟消息服务类ScheuleMessageService将延迟消息再次发送给了commitlog，并再次形成新的消息索引条目，分发到相应Queue。

这其实就是一次普通消息发送。只不过这次的消息Producer是延迟消息服务类ScheuleMessageService

4 代码举例

定义DelayProducer类

public class DelayProducer {
   
     
public static void main(String[] args) throws Exception {
   
     
DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("pg");
producer.setNamesrvAddr("rocketmqOS:9876");
producer.start();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
     
byte[] body = ("Hi," + i).getBytes();
Message msg = new Message("TopicB", "someTag", body);
// 指定消息延迟等级为3级，即延迟10s
// msg.setDelayTimeLevel(3);
SendResult sendResult = producer.send(msg);
// 输出消息被发送的时间
System.out.print(new SimpleDateFormat("mm:ss").format(new
Date()));
System.out.println(" ," + sendResult);
}
producer.shutdown();
}
}

定义OtherConsumer类

public class OtherConsumer {
   
     
public static void main(String[] args) throws MQClientException {
   
     
DefaultMQPushConsumer consumer = new
DefaultMQPushConsumer("cg");
consumer.setNamesrvAddr("rocketmqOS:9876");
consumer.setConsumeFromWhere(ConsumeFromWhere.CONSUME_FROM_FIRST_OFFSET
);
consumer.subscribe("TopicB", "*");
consumer.registerMessageListener(new
MessageListenerConcurrently() {
   
     
@Override
public ConsumeConcurrentlyStatus
consumeMessage(List<MessageExt> msgs,
ConsumeConcurrentlyContext context) {
   
     
for (MessageExt msg : msgs) {
   
     
// 输出消息被消费的时间
System.out.print(new
SimpleDateFormat("mm:ss").format(new Date()));
System.out.println(" ," + msg);
}
return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
}
});
consumer.start();
System.out.println("Consumer Started");
}
}