RabbitMQ消息和队列的TTL以及死信队列和延迟队列

TTL：Time To Live的简称，即过期时间。RabbitMQ可以对消息和队列设置TTL。

设置消息的TTL

目前有两种方法设置消息的TTL，第一种方法是通过队列的属性设置，队列中的所有消息都有相同的过期时间。第二种方法是对消息本身进行单独设置，每条消息的TTL可以不同。如果两种方法一起使用那么消息的TTL以两者之间较小的那个数值为准。消息在队列中的生存时间一旦超过设置的TTL值时，就会变成“死信”（Dead Message），消费者将无法再收到该消息（这点不是绝对的）。

通过队列的属性设置

通过队列属性设置消息的TTL方法是在channel.queueDeclare方法中加入x-message-ttl参数实现的，这个参数的单位是毫秒（ms）。示例部分代码如下：

        Map<String,Object> arg = new HashMap<String, Object>();
        arg.put("x-message-ttl",6000);
        channel.queueDeclare("normalQueue",true,false,false,arg);    

同时也可以通过Policy的方式来设置TTL，示例如下：

rabbitmqctl set_policy TTL ".*"  '{''message-ttl":6000}' --apply-to queues

如果不设置TTL，则表示此消息不会过期；如果设置为0，则表示除非此时可以直接将消息投递给消费者，否则该消息会被立即丢弃。

每条消息设置TTL

针对每条消息设置TTL的方法是在channel.basicPublish方法中加入expiration的属性参数，单位为毫秒。关键代码如下：

        AMQP.BasicProperties.Builder builder = new AMQP.BasicProperties.Builder();
        builder.deliveryMode(2);//持久化消息
        builder.expiration("6000");//设置过期时间
        AMQP.BasicProperties properties = builder.build();
        channel.basicPublish("exchange","routingkey",true,properties,"hello".getBytes());

对于通过队列设置的TTL属性的方法，一旦消息过期，就会从队列中抹去，而对于每条消息的设置TTL属性，即使消息过期，也不会马上从队列中抹去，因为每条消息是否过期是在即将投递到消费者之前判断的。

为什么这两种方式的处理不一样呢？

　　因为在通过队列设置的TTL属性的方法里，对于已过期的消息肯定是在队列的头部，RabbitMQ只是需要定期从队列头开始扫描是否有过期消息即可。而在消息设置TTL的方法里，每条消息的过期时间不同，如果要删除所有的过期消息势必要扫描整个队列，所以不如等到此消息即将被消费时再判断是否过期，如果过期再进行删除即可。

设置队列的TTL

通过channel.queueDeclare方法中的x-expires参数可以控制队列被自动删除前处于未使用状态的时间。未使用的意思是队列上没有任何的消费者，队列也没有被重新声明，并且在过期时间段内也未调用过Basic.Get命令。

RabbitMQ会确保在过期时间到达后将队列删除，但是不保障删除的动作有多及时。在RabbitMQ重启后，持久化的队列的过期时间会被重新计算。

用于表示过期时间的x-expires参数以毫秒为单位，并且服从和x-message-ttl一样的约束条件，不过不能设置为0，比如该参数设置为1000，则表示该队列如果在1秒内未使用则会被删除。下面举例一个创建过期时间为30分钟的队列：

        Map<String,Object> ars = new HashMap<String, Object>();
        ars.put("x-expires",1800000);
        channel.queueDeclare("myqueue",false,false,false,ars);

死信队列

DLX，全称为Dead-Letter-Exchange，可以称之为死信交换器，也有人称为死信邮箱。当消息在一个队列中变为死信之后，它能被重新被发送到另一个交换器中，这个交换器就是DLX，绑定DLX的队列就称之为死信队列。

消息变成死信一般是由以下几种情况造成的：

　　❤ 消息被拒绝，并且设置requeue参数为false

　　❤ 消息过期

　　❤ 队列达到最大长度

DLX也是一个正常的交换器，和一般的交换器没有区别，它能在任何的队列上被指定，实际上就是设置某个队列的属性。当这个队列存在死信时，RabbitMQ就会自动的将这个消息重新发布到设置的DLX上去，进而被路由到另一个队列，即死信队列。可以监听这个队列中的消息以进行相应的处理。

方法：

　　通过在channel.queueDeclare方法中设置x-dead-letter-exchange参数来为这个队列添加DLX。示例代码如下：

    　　channel.exchangeDeclare("dlx_exchange","direct");
        Map<String,Object> ars = new HashMap<String, Object>();
        ars.put("x-dead-letter-exchange","dlx_exchange");
        //可以为这个DLX指定路由键，如果没有特殊指定，则使用原队列的路由键
        ars.put("x-dead-letter-routing-key","dlx-routing-key");
        //为队列添加DLX
        channel.queueDeclare("myqueue",false,false,false,ars);

通过Policy的方式设置：

rabbitmqctl set_policy DLX ".*" '{"dead-letter-change":"dlx_exchange"}' --apply-to queues

下面举个例子，为其设置TTL和DLX，如下：

　　　　 channel.exchangeDeclare("exchange.dlx","direct",true);
        channel.exchangeDeclare("exchange.normal","fanout",true);
        Map<String,Object> ars = new HashMap<String, Object>();
        ars.put("x-dead-letter-exchange","exchange.dlx");
        //可以为这个DLX指定路由键，如果没有特殊指定，则使用原队列的路由键
        ars.put("x-dead-letter-routing-key","dlx-routing-key");
        ars.put("x-message-ttl",10000);
        //为队列添加DLX
        channel.queueDeclare("queue.normal",true,false,false,ars);
        channel.queueBind("queue.normal","exchange.normal","");
        channel.queueDeclare("queue.dlx",true,false,false,null);
        channel.queueBind("queue.dlx","exchange.dlx","dlx-routing-key");
        channel.basicPublish("exchange.normal","rk",MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,"dlx".getBytes());

上述例子分别创建了两个交换器exchange.normal和exchange.dlx，分别绑定了两个队列queue.normal和queue.dlx。

上述代码执行过程：

　　生产者首先发送一条携带路由键为“rk”的消息，然后经过交换器exchange.normal顺利的存储到队列queue.normal中，由于队列queue.normal设置了过期时间为10s，在这10s内没有消费者消费这条消息，那么判定这条消息过期。由于设置了DLX，过期之时，消息会被丢给交换器excange.dlx中，这时找到与exchange.dlx匹配的队列queue.dlx，最后消息被存储在queue.dlx这个死信队列中。

　　对于RabbitMQ来说，DLX是一个非常有用的特性。它可以处理异常的情况下，消息不能够正确的被消费者消费（消费者调用了Basix.Nack或者Basic.Reject）而被置于死信队列中的情况，后续分析过程可以通过消费这个死信队列中的内容来分析当时所遇到的异常情况，进而改善和优化系统。

延迟队列

延迟队列所存储的对象是对应的延迟消息，所谓“延迟消息”是指当消息发送后，并不想让消费者立即拿到消息，而是等待特定时间后，消费者才能拿到这个消息进行消费。

在AMQP协议中，或者RabbitMQ本身没有直接支持延迟队列的功能，但是可以通过DLX和TTL模拟出延迟队列的功能。

其实在文章的上半段中的最后一个例子就是延迟队列的用法：对于queue.dlx这个死信队列来讲。假设一个应用中需要将每条消息设置为10秒的延迟，生产者通过exchange.normal这个交换器将发送的消息存储在queue.normal这个队列中。消费者订阅的并非是queue.normal这个队列，而是queue.dlx这个队列。当消息从queue.normal这个消息队列中过期之后被存入queue.dlx这个队列中，消费者就恰好延迟10秒接收到这个消息。

 　　在真实的应用中，对于延迟队列可以根据延迟时间的长短分为多个等级，一般为5秒，10秒，30秒，1分钟，5分钟，10分钟，30分钟，一个小时这几个维度。

参考：《RabbitMQ实战指南》 朱忠华 编著；