面试官问：如何解决消息队列的延时以及过期失效问题？

消息的可靠性传输

ActiveMQ

要保证消息的可靠性，除了消息的持久化，还包括两个方面，一是生产者发送的消息可以被ActiveMQ收到，二是消费者收到了ActiveMQ发送的消息。

生产者

非持久化又不在事务中的消息，可能会有消息的丢失。为保证消息可以被ActiveMQ收到，我们应该采用事务消息或持久化消息。

消费者

对消息的确认有4种机制
1、AUTO_ACKNOWLEDGE = 1 自动确认
2、CLIENT_ACKNOWLEDGE = 2 客户端手动确认
3、DUPS_OK_ACKNOWLEDGE = 3 自动批量确认
4、SESSION_TRANSACTED = 0 事务提交并确认
ACK_MODE描述了Consumer与broker确认消息的方式(时机),比如当消息被Consumer接收之后,Consumer将在何时确认消息。所以ack_mode描述的不是producer于broker之间的关系，而是customer于broker之间的关系。
对于broker而言，只有接收到ACK指令,才会认为消息被正确的接收或者处理成功了,通过ACK，可以在consumer与Broker之间建立一种简单的“担保”机制.

AUTO_ACKNOWLEDGE

自动确认
“同步”(receive)方法返回message给消息时会立即确认。
在"异步"(messageListener)方式中,将会首先调用listener.onMessage(message)，如果onMessage方法正常结束,消息将会正常确认。如果onMessage方法异常，将导致消费者要求ActiveMQ重发消息。

CLIENT_ACKNOWLEDGE

客户端手动确认，这就意味着AcitveMQ将不会“自作主张”的为你ACK任何消息，开发者需要自己择机确认。
我们可以在当前消息处理成功之后，立即调用message.acknowledge()方法来"逐个"确认消息，这样可以尽可能的减少因网络故障而导致消息重发的个数；当然也可以处理多条消息之后，间歇性的调用acknowledge方法来一次确认多条消息，减少ack的次数来提升consumer的效率，不过需要自行权衡。

DUPS_OK_ACKNOWLEDGE

类似于AUTO_ACK确认机制，为自动批量确认而生，而且具有“延迟”确认的特点，ActiveMQ会根据内部算法，在收到一定数量的消息自动进行确认。在此模式下，可能会出现重复消息，什么时候？当consumer故障重启后，那些尚未ACK的消息会重新发送过来。

SESSION_TRANSACTED

当session使用事务时，就是使用此模式。当决定事务中的消息可以确认时，必须调用session.commit()方法，commit方法将会导致当前session的事务中所有消息立即被确认。在事务开始之后的任何时机调用rollback()，意味着当前事务的结束，事务中所有的消息都将被重发。当然在commit之前抛出异常，也会导致事务的rollback。

RabbitMQ

（1）生产者弄丢了数据

生产者将数据发送到RabbitMQ的时候，可能数据就在半路给搞丢了，因为网络啥的问题，都有可能。此时可以选择用RabbitMQ提供的事务功能，就是生产者发送数据之前开启RabbitMQ事务（channel.txSelect），然后发送消息，如果消息没有成功被RabbitMQ接收到，那么生产者会收到异常报错，此时就可以回滚事务（channel.txRollback），然后重试发送消息；如果收到了消息，那么可以提交事务（channel.txCommit）。但是问题是，RabbitMQ事务机制一搞，基本上吞吐量会下来，因为太耗性能。
所以一般来说，如果要确保RabbitMQ的消息别丢，可以开启confirm模式，在生产者那里设置开启confirm模式之后，你每次写的消息都会分配一个唯一的id，然后如果写入了RabbitMQ中，RabbitMQ会给你回传一个ack消息，告诉你说这个消息ok了。如果RabbitMQ没能处理这个消息，会回调你一个nack接口，告诉你这个消息接收失败，你可以重试。而且你可以结合这个机制自己在内存里维护每个消息id的状态，如果超过一定时间还没接收到这个消息的回调，那么你可以重发。
事务机制和cnofirm机制最大的不同在于，事务机制是同步的，你提交一个事务之后会阻塞在那儿，但是confirm机制是异步的，你发送个消息之后就可以发送下一个消息，然后那个消息RabbitMQ接收了之后会异步回调你一个接口通知你这个消息接收到了。
所以一般在生产者这块避免数据丢失，都是用confirm机制的。

（2）RabbitMQ弄丢了数据

就是RabbitMQ自己弄丢了数据，这个你必须开启RabbitMQ的持久化，就是消息写入之后会持久化到磁盘，哪怕是RabbitMQ自己挂了，恢复之后会自动读取之前存储的数据，一般数据不会丢。除非极其罕见的是，RabbitMQ还没持久化，自己就挂了，可能导致少量数据会丢失的，但是这个概率较小。
设置持久化有两个步骤，第一个是创建queue和交换器的时候将其设置为持久化的，这样就可以保证RabbitMQ持久化相关的元数据，但是不会持久化queue里的数据；第二个是发送消息的时候将消息的deliveryMode设置为2，就是将消息设置为持久化的，此时RabbitMQ就会将消息持久化到磁盘上去。必须要同时设置这两个持久化才行，RabbitMQ哪怕是挂了，再次重启，也会从磁盘上重启恢复queue，恢复这个queue里的数据。
而且持久化可以跟生产者那边的confirm机制配合起来，只有消息被持久化到磁盘之后，才会通知生产者ack了，所以哪怕是在持久化到磁盘之前，RabbitMQ挂了，数据丢了，生产者收不到ack，你也是可以自己重发的。
哪怕是你给RabbitMQ开启了持久化机制，也有一种可能，就是这个消息写到了RabbitMQ中，但是还没来得及持久化到磁盘上，结果不巧，此时RabbitMQ挂了，就会导致内存里的一点点数据会丢失。

（3）消费端弄丢了数据

RabbitMQ如果丢失了数据，主要是因为你消费的时候，刚消费到，还没处理，结果进程挂了，比如重启了，那么就尴尬了，RabbitMQ认为你都消费了，这数据就丢了。
这个时候得用RabbitMQ提供的ack机制，简单来说，就是你关闭RabbitMQ自动ack，可以通过一个api来调用就行，然后每次你自己代码里确保处理完的时候，再程序里ack一把。这样的话，如果你还没处理完，不就没有ack？那RabbitMQ就认为你还没处理完，这个时候RabbitMQ会把这个消费分配给别的consumer去处理，消息是不会丢的。

Kafka

（1）消费端弄丢了数据

唯一可能导致消费者弄丢数据的情况，就是说，你那个消费到了这个消息，然后消费者那边自动提交了offset，让kafka以为你已经消费好了这个消息，其实你刚准备处理这个消息，你还没处理，你自己就挂了，此时这条消息就丢咯。
大家都知道kafka会自动提交offset，那么只要关闭自动提交offset，在处理完之后自己手动提交offset，就可以保证数据不会丢。但是此时确实还是会重复消费，比如你刚处理完，还没提交offset，结果自己挂了，此时肯定会重复消费一次，自己保证幂等性就好了。
生产环境碰到的一个问题，就是说我们的kafka消费者消费到了数据之后是写到一个内存的queue里先缓冲一下，结果有的时候，你刚把消息写入内存queue，然后消费者会自动提交offset。
然后此时我们重启了系统，就会导致内存queue里还没来得及处理的数据就丢失了

（2）kafka弄丢了数据

这块比较常见的一个场景，就是kafka某个broker宕机，然后重新选举partiton的leader时。大家想想，要是此时其他的follower刚好还有些数据没有同步，结果此时leader挂了，然后选举某个follower成leader之后，他不就少了一些数据？这就丢了一些数据啊。
所以此时一般是要求起码设置如下4个参数：
给这个topic设置replication.factor参数：这个值必须大于1，要求每个partition必须有至少2个副本。
在kafka服务端设置min.insync.replicas参数：这个值必须大于1，这个是要求一个leader至少感知到有至少一个follower还跟自己保持联系，没掉队，这样才能确保leader挂了还有一个follower吧。
在producer端设置acks=all：这个是要求每条数据，必须是写入所有replica之后，才能认为是写成功了。
在producer端设置retries=MAX（很大很大很大的一个值，无限次重试的意思）：这个是要求一旦写入失败，就无限重试，卡在这里了。

（3）生产者会不会弄丢数据

如果按照上述的思路设置了ack=all，一定不会丢，要求是，你的leader接收到消息，所有的follower都同步到了消息之后，才认为本次写成功了。如果没满足这个条件，生产者会自动不断的重试，重试无限次。

消息的顺序性

从根本上说，异步消息是不应该有顺序依赖的。在MQ上估计是没法解决。要实现严格的顺序消息，简单且可行的办法就是：保证生产者 - MQServer - 消费者是一对一对一的关系。

ActiveMQ

1、通过高级特性consumer独有消费者（exclusive consumer）
queue = new ActiveMQQueue(“TEST.QUEUE?consumer.exclusive=true”);
consumer = session.createConsumer(queue);
当在接收信息的时候，有多个独占消费者的时候，只有一个独占消费者可以接收到消息。

独占消息就是在有多个消费者同时消费一个queue时，可以保证只有一个消费者可以消费消息，这样虽然保证了消息的顺序问题，不过也带来了一个问题，就是这个queue的所有消息将只会在这一个主消费者上消费，其他消费者将闲置，达不到负载均衡分配，而实际业务我们可能更多的是这样的场景，比如一个订单会发出一组顺序消息，我们只要求这一组消息是顺序消费的，而订单与订单之间又是可以并行消费的，不需要顺序，因为顺序也没有任何意义，有没有办法做到呢？可以利用activemq的另一个高级特性之messageGroup
2、利用Activemq的高级特性：messageGroups
Message Groups特性是一种负载均衡的机制。在一个消息被分发到consumer之前，broker首先检查消息JMSXGroupID属性。如果存在，那么broker会检查是否有某个consumer拥有这个message group。如果没有，那么broker会选择一个consumer，并将它关联到这个message group。此后，这个consumer会接收这个message group的所有消息，直到：Consumer被关闭。Message group被关闭，通过发送一个消息，并设置这个消息的JMSXGroupSeq为-1

bytesMessage.setStringProperty(“JMSXGroupID”, “constact-20100000002”);
bytesMessage.setIntProperty(“JMSXGroupSeq”, -1);
如上图所示，同一个queue中，拥有相同JMSXGroupID的消息将发往同一个消费者，解决顺序问题，不同分组的消息又能被其他消费者并行消费，解决负载均衡的问题。

RabbitMQ

如果有顺序依赖的消息，要保证消息有一个hashKey，类似于数据库表分区的的分区key列。保证对同一个key的消息发送到相同的队列。A用户产生的消息（包括创建消息和删除消息）都按A的hashKey分发到同一个队列。只需要把强相关的两条消息基于相同的路由就行了，也就是说经过m1和m2的在路由表里的路由是一样的，那自然m1会优先于m2去投递。而且一个queue只对应一个consumer。

Kafka

一个topic，一个partition，一个consumer，内部单线程消费

如何解决消息队列的延时以及过期失效问题？

rabbitmq，rabbitmq是可以设置过期时间的，就是TTL，如果消息在queue中积压超过一定的时间，而又没有设置死信队列机制，就会被rabbitmq给清理掉，这个数据就没了。
ActiveMQ则通过更改配置，支持消息的定时发送。

有几百万消息持续积压几小时怎么解决？

发生了线上故障，几千万条数据在MQ里积压很久。是修复consumer的问题，让他恢复消费速度，然后等待几个小时消费完毕？这是个解决方案。不过有时候我们还会进行临时紧急扩容。
一个消费者一秒是1000条，一秒3个消费者是3000条，一分钟是18万条。1000多万条，所以如果积压了几百万到上千万的数据，即使消费者恢复了，也需要大概1小时的时间才能恢复过来。
一般这个时候，只能操作临时紧急扩容了，具体操作步骤和思路如下：
先修复consumer的问题，确保其恢复消费速度，然后将现有consumer都停掉。
新建一个topic，partition是原来的10倍，临时建立好原先10倍或者20倍的queue数量。然后写一个临时的分发数据的consumer程序，这个程序部署上去消费积压的数据，消费之后不做耗时的处理，直接均匀轮询写入临时建立好的10倍数量的queue。
接着临时征用10倍的机器来部署consumer，每一批consumer消费一个临时queue的数据。
这种做法相当于是临时将queue资源和consumer资源扩大10倍，以正常的10倍速度来消费数据。
等快速消费完积压数据之后，再恢复原先部署架构，重新用原先的consumer机器来消费消息。

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