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RocketMQ进击（七）盘一盘RocketMQ的重试机制和生产端重试与消费端重试（异常重试和超时重试）
楔子：翻了帖子两三天，硬是没有找到哪个帖子能证明生产端的消息重试是确实重试了的。大多要么是对概念、源码说明了一下，或者把实现示例贴贴，但基本并没有有效测试证明。想了想，还是自己来捋一捋这 RocketMQ 的消息重试机制。
由于 MQ 经常处于庞大的分布式系统中，考虑到网络波动、服务宕机、程序异常等因素，很可能会出现消息发送或者消费失败的问题。因此，如果没有消息重试，就有可能造成消息丢失，最终影响到系统某些业务或流程。所以，大部分消息中间件都对消息重试提供了很好的支持。RocketMQ 消息重试分为两种：**Producer 发送重试 **和 Consumer 消费重试。
1. 生产端重试
**也叫消息重投。**一般由于网络抖动等原因，Producer 向 Broker 发送消息时没有成功，导致最终 Consumer 无法消费消息，此时 RocketMQ 会自动进行消息重试/重投。我们可以手动设置发送失败时的重试次数。默认为 2 次，但加上程序本身的 1 次发送，如果失败，总共会发送 3 次，也就是 N + 1 次。N 为 retryTimesWhenSendFailed。
1.2. 源码分析
验证前，我们先来撸一下源码：
private SendResult sendDefaultImpl(Message msg, CommunicationMode communicationMode, SendCallback sendCallback, long timeout) throws MQClientException, RemotingException, MQBrokerException, InterruptedException {
// ...源码省略...
// 获取当前时间
long beginTimestampFirst = System.currentTimeMillis();
long beginTimestampPrev = beginTimestampFirst;
// 去服务器看下有没有主题消息
TopicPublishInfo topicPublishInfo = this.tryToFindTopicPublishInfo(msg.getTopic());
if(topicPublishInfo != null && topicPublishInfo.ok()) {
// ...源码省略...
// 通过这里可以很明显看出，如果是同步消息，则重试 变量值+1次；如果不是同步发送消息，那么消息重试只有1次
int timesTotal = communicationMode == CommunicationMode.SYNC?1 + this.defaultMQProducer.getRetryTimesWhenSendFailed():1;
// 重试累计次数
int times = 0;
String[] brokersSent = new String[timesTotal];
while(true) {
label129: {
String info;
// 如果重试累计次数 小于 总重试次数阀值，则轮询获取服务器主题消息
if(times < timesTotal) {
info = null == mq?null:mq.getBrokerName();
MessageQueue mqSelected = this.selectOneMessageQueue(topicPublishInfo, info);
if(mqSelected != null) {
mq = mqSelected;
brokersSent[times] = mqSelected.getBrokerName();
long endTimestamp;
try {
beginTimestampPrev = System.currentTimeMillis();
if(times > 0) {
msg.setTopic(this.defaultMQProducer.withNamespace(msg.getTopic()));
}
// 消息投送耗时
long costTime = beginTimestampPrev - beginTimestampFirst;
// 如果 消息投送耗时 小于等于 超时时间，则向 Broker 进行消息重投；否则，超时
if(timeout >= costTime) {
// 调用sendKernelImpl开始发送消息
sendResult = this.sendKernelImpl(msg, mq, communicationMode, sendCallback, topicPublishInfo, timeout - costTime);
// ...源码省略...
default:
break label129;
}
}
// 设置超时
callTimeout = true;
} catch (RemotingException var26) {
// ...源码省略...
// 当出现 RemotingException、MQClientException 和部分 MQBrokerException 时会重投
break label129;
} catch (MQClientException var27) {
// ...源码省略...
// 当出现 RemotingException、MQClientException 和部分 MQBrokerException 时会重投
break label129;
} catch (MQBrokerException var28) {
// ...源码省略...
// 当出现 RemotingException、MQClientException 和部分 MQBrokerException 时会重投
switch(var28.getResponseCode()) {
case 1:
case 14:
case 16:
case 17:
case 204:
case 205:
break label129;
default:
if(sendResult != null) {
return sendResult;
} else {
throw var28;
}
}
} catch (InterruptedException var29) {
// 源码省略......
throw var29;
}
}
}
if(sendResult != null) {
return sendResult;
}
// 重试日志
info = String.format("Send [%d] times, still failed, cost [%d]ms, Topic: %s, BrokersSent: %s", new Object[]{Integer.valueOf(times), Long.valueOf(System.currentTimeMillis() - beginTimestampFirst), msg.getTopic(), Arrays.toString(brokersSent)});
info = info + FAQUrl.suggestTodo("http://rocketmq.apache.org/docs/faq/");
MQClientException mqClientException = new MQClientException(info, (Throwable)exception);
// 如果是消息发送/重试/重投超时，则抛出异常。如果还有重试次数，该异常不会再对该消息进行重试
if(callTimeout) {
throw new RemotingTooMuchRequestException("sendDefaultImpl call timeout");
}
// ...源码省略...
// 默认走 MQClientException 异常
throw mqClientException;
}
// 重试次数累加
++times;
}
} else {
// 如果没有可用 Topic，且 NamesrvAddr 地址列表不为空，则构建 MQClientException，没有重试
List<String> nsList = this.getmQClientFactory().getMQClientAPIImpl().getNameServerAddressList();
if(null != nsList && !nsList.isEmpty()) {
throw (new MQClientException("No route info of this topic, " + msg.getTopic() + FAQUrl.suggestTodo("http://rocketmq.apache.org/docs/faq/"), (Throwable)null)).setResponseCode(10005);
} else {
// 如果没有可用 Topic，且 NamesrvAddr 地址列表为空，则构建 MQClientException，没有重试
throw (new MQClientException("No name server address, please set it." + FAQUrl.suggestTodo("http://rocketmq.apache.org/docs/faq/"), (Throwable)null)).setResponseCode(10004);
}
}
}从 DefaultMQProducer 源码分析可以看出：
生产者重试几次？
- 同步发送：默认 retryTimesWhenSendFailed 是 2次重试，所以除了正常调用 1 次外，发送消息如果失败了会重试 2 次；超时异常不会重试
- 异步发送：不会重试（调用总次数等于1）
- 单向发送：oneway 没有任何保证
什么时候重试？
- 当使用 RocketMQ 的 send() 方法发送消息时，出现 RemotingException、MQClientException 和部分 MQBrokerException 时会重投（见上面源码分析）。需要注意的是消息重试/重投是发生在 RocketMQ 内部，我们所能干预的是重试次数等。
- 在多条消息发送的 for 循环下的 try catch 可以实现服务降级，防止前一条消息的发送失败阻断后面的消息发送，但是起不到消息重试的作用，原因如上，消息重试/重投是发生在 RocketMQ 内部。
怎么重试？
每次重试都会重新进行负载均衡（会考虑发送失败的因素），使用 selectOneMessageQueue 重新选择 MessageQueue，这样增大发送消息成功的可能性。
隔多久重试？
立即重试，中间没有单独的间隔时间。见源码 真死循环 while(true) 的 sendDefaultImpl 方法，里面有个 label129 标记，只要上一次发送消息后被标记为 label129，就会立马进行下一次消息重投，没有时间间隔。
1.3. 代码示例
配置一个不存在的 nameServer 地址，实现一个设置重试次数 retryTimesWhenSendFailed 为 2，但总共会重试/重投 3 次（因为 N + 1）的消息生产者：
public class RetryMultiMqProducer {
// Topic 为 Message 所属的一级分类，就像学校里面的初中、高中
private static final String MQ_CONFIG_TOPIC = "TOPIC_MEIWEI_SMS_NOTICE_TEST";
// Tag 为 Message 所属的二级分类，比如初中可分为初一、初二、初三；高中可分为高一、高二、高三
private static final String MQ_CONFIG_TAG_RETRY = "PID_MEIWEI_SMS_RETRY_PRODUCER";
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建一个 producer 生产者
DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("meiwei-producer-retry");
// 指定 NameServer 地址列表，多个 nameServer 地址用半角分号隔开。此处应改为实际 NameServer 地址
// NameServer 的地址必须有，但也可以通过启动参数指定、环境变量指定的方式设置，不一定要写死在代码里
producer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876;127.0.0.1:9877");
// 设置重试次数，默认情况下是2次重试
// 虽然默认2次，但算上程序本身的1次，其实有3次机会，即如果本身的1次发送成功，2次重试机制就不重试了；如果本身的1次发送失败，则再执行这2次重试机会
producer.setRetryTimesWhenSendFailed(2);
// 设置超时时长，默认情况下是3000毫秒，即3秒
producer.setSendMsgTimeout(1000);
// 在发送MQ消息前，必须调用 start 方法来启动 Producer，只需调用一次即可
producer.start();
// 循环发送MQ测试消息
String content = "";
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
content = "【MQ测试消息】测试消息 " + i;
// 构建一条消息
Message message = new Message(MQ_CONFIG_TOPIC, MQ_CONFIG_TAG_RETRY, content.getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
// 发送消息，发送消息到一个 Broker。默认以同步方式发送
SendResult sendResult = producer.send(message);
// 消息发送成功
System.out.printf("Send MQ message success! Topic: %s, Tag: %s, MsgId: %s, Message: %s %n",
message.getTopic(), message.getTags(), sendResult.getMsgId(), new String(message.getBody()));
} catch (Exception e) {
// 只有当出现 RemotingException、MQClientException 和部分 MQBrokerException 时会重投
System.out.printf(new Date() + ", 异常信息：%s %n", e);
Thread.sleep(1000);
}
}
// 在发送完消息之后，销毁 Producer 对象。如果不销毁也没有问题
producer.shutdown();
}
}1.4. 验证结果
正常开启 RocketMQ 服务，启动生产者：
从生产者输出的日志可以看到，后面的 4 条消息各重试了 3 次：
org.apache.rocketmq.client.exception.MQClientException: Send [3] times, still failed, cost [1]ms, Topic: TOPIC_MEIWEI_SMS_NOTICE_TEST, BrokersSent: [YYW-SH-PC-1454, YYW-SH-PC-1454, YYW-SH-PC-1454]
再看看 RocketMQ 日志。如果是 Windows 安装的 RocketMQ，且使用的是默认日志配置，则可以在路径 C:\Users\yourname\logs\rocketmqlogs 下查看 rocketmq_client.log
日志文件 rocketmq_client.log 输出了源码中的日志：sendKernelImpl exception, resend at once, InvokeID
2. 消费端重试
Consumer 消费消息失败后，要提供一种重试机制，令消息再消费一次。Consumer 消费消息失败通常可以认为有以下几种情况：
- 由于消息本身的原因，例如反序列化失败，消息数据本身无法处理（例如话费充值，当前消息的手机号被注销，无法充值）等。这种错误通常需要跳过这条消息，再消费其它消息，而这条失败的消息即使立刻重试消费，99%也不成功，所以最好提供一种定时重试机制，即过10秒后再重试。
- 由于依赖的下游应用服务不可用，例如db连接不可用，外系统网络不可达等。遇到这种错误，即使跳过当前失败的消息，消费其他消息同样也会报错。这种情况建议应用 sleep 30s，再消费下一条消息，这样可以减轻 Broker 重试消息的压力。
**只有在消息模式为 MessageModel.CLUSTERING 集群模式时，Broker 才会自动进行重试，广播消息模式下不会自动进行重试。**消费者消费消息后，需要给 Broker 返回消费状态。以 MessageListenerConcurrently 监听器为例，Consumer 消费完成后需要返回 ConsumeConcurrentlyStatus 消费状态。
RocketMQ 会为每个消费组都设置一个 Topic 名称为 “%RETRY%+consumerGroup” 的重试队列（这里需要注意的是，这个 Topic 的重试队列是针对消费组，而不是针对每个 Topic 设置的），用于暂时保存因为各种异常而导致 Consumer 端无法消费的消息。考虑到异常恢复起来需要一些时间，会为重试队列设置多个重试级别，每个重试级别都有与之对应的重新投递延时，重试次数越多投递延时就越大。RocketMQ 对于重试消息的处理是先保存至 Topic 名称为 “SCHEDULE_TOPIC_XXXX” 的延迟队列中，后台定时任务按照对应的时间进行 Delay 后重新保存至 “%RETRY%+consumerGroup” 的重试队列中。
2.1. 源码分析
ConsumeConcurrentlyStatus 有 消费成功 和 消费失败 两种状态：
public enum ConsumeConcurrentlyStatus {
// 消费成功
CONSUME_SUCCESS,
// 消费失败，需要稍后重新消费
RECONSUME_LATER;
private ConsumeConcurrentlyStatus() {
}
}Consumer 端的重试包括两种情况：
- 异常重试：由于 Consumer 端逻辑出现了异常，导致返回了 RECONSUME_LATER 状态，那么 Broker 就会在一段时间后尝试重试。
- 超时重试：如果 Consumer 端处理时间过长，或者由于某些原因线程挂起，导致迟迟没有返回消费状态，Broker 就会认为 Consumer 消费超时，此时会发起超时重试。
因此，如果 Consumer 端正常消费成功，一定要返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS 状态。
2.2. 生产者
public class RetryExceptionMqProducer {
private static final String MQ_CONFIG_TOPIC = "TOPIC_MEIWEI_SMS_NOTICE_TEST";
private static final String MQ_CONFIG_TAG_RETRY = "PID_MEIWEI_SMS_RETRY_EXCEPTION";
public static void main(String[] args) throws Exception {
DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("meiwei-producer-retry");
producer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876");
producer.start();
String content = "【MQ测试消息】测试消息 ";
Message message = new Message(MQ_CONFIG_TOPIC, MQ_CONFIG_TAG_RETRY, content.getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
// 发送消息，发送消息到一个 Broker。默认以同步方式发送
SendResult sendResult = producer.send(message);
System.out.printf("Send MQ message success! Topic: %s, Tag: %s, MsgId: %s, Message: %s %n",
message.getTopic(), message.getTags(), sendResult.getMsgId(), new String(message.getBody()));
producer.shutdown();
}
}2.3. 异常重试
实现一个设置了最大重试次数 maxReconsumeTimes 为 4，但业务异常中有重试阀值 3，满足阀值条件，则返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS 不再重试的消费者：
public class Retry4ExceptionMqConsumer {
// Message 所属的 Topic 一级分类，须要与提供者的频道保持一致才能消费到消息内容
private static final String MQ_CONFIG_TOPIC = "TOPIC_MEIWEI_SMS_NOTICE_TEST";
private static final String MQ_CONFIG_TAG_PUSH = "PID_MEIWEI_SMS_RETRY_EXCEPTION";
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 声明并初始化一个 consumer
DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("meiwei-consumer-retry-exception");
// 同样也要设置 NameServer 地址，须要与提供者的地址列表保持一致
consumer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876");
// 设置 consumer 所订阅的 Topic 和 Tag，*代表全部的 Tag
consumer.subscribe(MQ_CONFIG_TOPIC, MQ_CONFIG_TAG_PUSH);
// 设置最大重试数次
consumer.setMaxReconsumeTimes(4);
// 注册一个监听器，主要进行消息消费的逻辑处理
consumer.registerMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
@Override
public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> list, ConsumeConcurrentlyContext consumeConcurrentlyContext) {
// 获取消息
MessageExt msg = list.get(0);
try {
// 获取重试次数
int reconsumeTimes = msg.getReconsumeTimes() + 1;
System.out.printf(new Date() + "，第 %s 次轮询消费 %n", reconsumeTimes);
// 模拟业务逻辑。此处为超过最大重试次数，自动标记消息消费成功
if (reconsumeTimes >= 3) {
System.out.printf(new Date() + "，超过最大重试次数，自动标记消息消费成功 Topic: %s, Tags: %s, Message: %s %n",
msg.getTopic(), msg.getTags(), new String(msg.getBody()));
return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
}
// 模拟异常发生
int num = 1 / 0;
System.out.printf(new Date() + "，第 %s 次正常消费 %n", reconsumeTimes);
// 返回消费状态
// CONSUME_SUCCESS 消费成功
// RECONSUME_LATER 消费失败，需要稍后重新消费
return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
} catch (Exception e) {
// 获取重试次数
int reconsumeTimes = msg.getReconsumeTimes() + 1;
System.out.printf(new Date() + "，第 %s 次重试消费，异常信息：%s %n", reconsumeTimes, e);
// 每次重试时间间隔遵循延时等级递增：1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h
return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER;
}
}
});
// 调用 start() 方法启动 consumer
consumer.start();
System.out.println("Retry Consumer Started.");
}
}2.3.1 测试结果
2.3.2 实验总结
- 如果 maxReconsumeTimes 的指定重试次数 大于 业务重试最大重试阀值 reconsumeTimes，则完成业务逻辑处理，返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS 后，不再重试；若此处没有返回 CONSUME_SUCCESS，则还会继续重试，到指定重试次数截止，即便没有返回 CONSUME_SUCCESS
- 如果 maxReconsumeTimes 的指定重试次数 小于 业务重试最大重试阀值 reconsumeTimes，则重试完指定重试次数后不再重试，即便没有返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS；若没有设定业务重试最大重试阀值校验也同理
- 如果没有设置 maxReconsumeTimes 的指定重试次数，也没有设定业务重试最大重试阀值处返回 CONSUME_SUCCESS，则会一直发起重试；如果重试 16 次还是没有返回 CONSUME_SUCCESS 成功状态，就会认为消息消费不了，丢进死信队列
- 以上重试时间间隔遵循延时等级逐次递增：1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h；这种“时间衰减策略”进行消息的重复投递，即重试次数越多，消息消费成功的可能性越小
- 重试期间，即便关闭然后再次找开当前消费者，也能继续收到重试消息/进度状态
- 默认重试次数：Producer 生产端重试默认是 2 次，而 Consumer 消费端重试默认是 16 次
- 失效情况：Producer 生产端在异步发送情况下重试失效；而 Consumer 消费端在广播消费模式下重试失效
2.4. 超时重试
这里的超时重试并非真正意义上的超时，它是说获取消息后，因为某种原因没有给 RocketMQ 返回消费的状态，即没有return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS 或 return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER。这种情况 MQ 会无限制的发送消息给消费端，因为 RocketMQ 会认为该消息没有发送，所以会一直发送。
2.4.1 代码示例
public class Retry4TimeoutMqConsumer {
// Message 所属的 Topic 一级分类，须要与提供者的频道保持一致才能消费到消息内容
private static final String MQ_CONFIG_TOPIC = "TOPIC_MEIWEI_SMS_NOTICE_TEST";
private static final String MQ_CONFIG_TAG_PUSH = "PID_MEIWEI_SMS_RETRY_TIMEOUT";
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建一个 consumer 消费者
DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("meiwei-consumer-retry-timeout");
// 同样也要设置 NameServer 地址，须要与提供者的地址列表保持一致
consumer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876");
// 设置 consumer 所订阅的 Topic 和 Tag，*代表全部的 Tag
consumer.subscribe(MQ_CONFIG_TOPIC, MQ_CONFIG_TAG_PUSH);
// 设置消费超时时间（默认值15L，为15分钟）
consumer.setConsumeTimeout(1L);
// 设置最大重试数次
consumer.setMaxReconsumeTimes(2);
// 注册一个监听器，主要进行消息消费的逻辑处理
consumer.registerMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
@Override
public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> list, ConsumeConcurrentlyContext consumeConcurrentlyContext) {
// 获取消息
MessageExt msg = list.get(0);
try {
// 获取重试次数
int reconsumeTimes = msg.getReconsumeTimes() + 1;
if (reconsumeTimes == 1) {
// 模拟操作：设置一个大于上面已经设置的消费超时时间 来验证超时重试场景（setConsumeTimeout(1L)）
System.out.println("---------- 服务暂停 ---------- " + new Date());
Thread.sleep(1000 * 60 * 2);
} else {
System.out.println("---------- 重试消费 ---------- " + new Date());
}
System.out.printf(new Date() + " 第 %s 次重试消费：Topic: %s, Tags: %s, MsgId: %s, Message: %s %n",
reconsumeTimes, msg.getTopic(), msg.getTags(), msg.getMsgId(), new String(msg.getBody()));
return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
} catch (Exception e) {
System.out.printf(new Date() + "，异常信息：%s %n", e);
return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER;
}
}
});
// 调用 start() 方法启动 consumer
consumer.start();
System.out.println("Retry Timeout Consumer Started.");
}
}2.4.2 测试结果
测试期间，当控制台输出日志 “服务暂停” 后，关闭当前消费者：
再次开启该消费者：
2.4.3 实验总结
- 重试期间，关闭当前消费者，再开启该消费者，合理区间内该消费者也能再次收到重试消息或者消费的进度状态
- 如果设置了指定最大重试次数，但有业务重试次数阀值校验中返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS 后，便不再重试
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