使用 RabbitMQ 和 RocketMQ 的人是幸運(yùn)的，因?yàn)檫@兩個(gè) MQ 自身提供了延遲隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)，不像用 Kafka 的同學(xué)那么苦逼，還要自己實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列。當(dāng)然，這都是題外話，今天咱們重點(diǎn)來(lái)聊聊 RabbitMQ 延遲隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理，以及 RabbitMQ 實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

很多人知道使用 RabbitMQ 是可以實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列的，但對(duì)于 RocketMQ 自身也提供了延遲隊(duì)列這件事卻持有不同態(tài)度，這是因?yàn)榫W(wǎng)上有些資料說(shuō) RocketMQ 和 Kafka 沒(méi)有內(nèi)置延遲隊(duì)列。其實(shí)這種說(shuō)法是因?yàn)?，RocketMQ 在早期版本中確實(shí)沒(méi)有內(nèi)置延遲隊(duì)列，但在 4.x 就內(nèi)置了 18 個(gè)級(jí)別的延遲隊(duì)列了（最長(zhǎng)支持 2 小時(shí)的延遲隊(duì)列），5.x 就支持隨機(jī)延遲時(shí)間的延遲隊(duì)列了，所以這里需要特殊強(qiáng)調(diào)一下。

1.什么是延遲隊(duì)列？

延遲隊(duì)列（Delay Queue）是一種特殊類(lèi)型的隊(duì)列，它的主要特點(diǎn)是可以讓進(jìn)入隊(duì)列的元素在指定的延遲時(shí)間之后才被取出進(jìn)行處理。

延遲隊(duì)列的主要使用場(chǎng)景有以下這些：

• 訂單超時(shí)處理：在電商系統(tǒng)中，如果用戶下單后未在一定時(shí)間內(nèi)支付，訂單可能會(huì)被自動(dòng)取消?？梢詫⒂唵畏湃胙舆t隊(duì)列，在設(shè)定的延遲時(shí)間（如 30 分鐘）后取出處理取消操作。
• 任務(wù)重試：當(dāng)某個(gè)任務(wù)執(zhí)行失敗時(shí)，將其放入延遲隊(duì)列，等待一段時(shí)間（如 5 分鐘）后重新執(zhí)行。
• 消息延遲發(fā)送：某些消息不需要立即發(fā)送，而是在指定的延遲時(shí)間后發(fā)送，例如定時(shí)提醒消息。
• 緩存過(guò)期處理：緩存中的數(shù)據(jù)可能有一定的有效期，將即將過(guò)期的數(shù)據(jù)放入延遲隊(duì)列，到期后進(jìn)行刪除或更新操作。

2.延遲任務(wù)實(shí)現(xiàn)方法

那么延遲隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方式有哪些呢？

延遲隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方式通常有以下幾種：

• 基于 JDK 提供的 DelayQueue 來(lái)實(shí)現(xiàn)：它是內(nèi)存級(jí)別的延遲隊(duì)列，重啟應(yīng)用之后消息會(huì)丟失，并且只支持單機(jī)版延遲隊(duì)列，所以一般不用。
• 基于 MQ 的延遲隊(duì)列：例如使用 RabbitMQ 來(lái)實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列，他們適合處理動(dòng)態(tài)和臨時(shí)延遲任務(wù)，不像定時(shí)任務(wù)一樣，適合處理正式的、固定的延遲任務(wù)。
• 基于定時(shí)任務(wù)組件實(shí)現(xiàn)延遲任務(wù)：例如 XXLJob 或 Quartz 等框架來(lái)實(shí)現(xiàn)延遲任務(wù)，他們適合處理固定（執(zhí)行）頻率的延遲任務(wù)。

我們通常會(huì)使用延遲隊(duì)列來(lái)存儲(chǔ)（和實(shí)現(xiàn)）延遲消息，所以大部分時(shí)候，我們說(shuō)的延遲隊(duì)列和延遲消息其實(shí)是一回事。

3.使用RabbitMQ實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列

使用 RabbitMQ 實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列有以下兩種實(shí)現(xiàn)方式：

• 通過(guò)死信隊(duì)列實(shí)現(xiàn)延遲任務(wù)：將正常的消息放到?jīng)]有消息訂閱者的消息隊(duì)列（消息自然就會(huì)過(guò)期），等消息過(guò)期之后會(huì)進(jìn)入死信隊(duì)列，通過(guò)訂閱死信隊(duì)列消費(fèi)消息，從而實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列，如下圖所示：

• 通過(guò)官方提供的延遲插件實(shí)現(xiàn)延遲功能。

早期大部分公司都會(huì)采用第一種方式，而隨著 RabbitMQ 3.5.7（2015 年底發(fā)布）的延遲插件的發(fā)布，因?yàn)槠涫褂酶?jiǎn)單、更方便，所以它現(xiàn)在才是大家普通會(huì)采用的，實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列的方式。

（1）實(shí)現(xiàn)原理分析

使用延遲插件的實(shí)現(xiàn)原理是通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)延遲交換機(jī)（Delay Exchange），延遲消息首先會(huì)把消息投遞到延遲交換機(jī)，并不是直接將消息投遞業(yè)務(wù)隊(duì)列（所以不會(huì)立即執(zhí)行），由延遲交換機(jī)控制消息在延遲一段時(shí)間后，再將消息投遞到真正的隊(duì)列中進(jìn)行消費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)延遲隊(duì)列，它的實(shí)現(xiàn)流程如下圖所示：

其中 Mnesia 可以理解為基于文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）優(yōu)缺點(diǎn)分析

使用死信隊(duì)列實(shí)現(xiàn)延遲任務(wù)有個(gè)缺點(diǎn)，它不能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)延遲任務(wù)，每個(gè)無(wú)消費(fèi)者的隊(duì)列上只能設(shè)置一個(gè) ttl（消息過(guò)期時(shí)間），所以只能實(shí)現(xiàn)固定過(guò)期時(shí)間的延遲任務(wù)。

使用延遲插件實(shí)現(xiàn)延遲任務(wù)有以下兩個(gè)缺點(diǎn)：

• 消息丟失問(wèn)題：消息在真的被投遞到目標(biāo)消息隊(duì)列之前，是存放在接收到了這個(gè)消息的服務(wù)端本地的 Mnesia 里面。也就是說(shuō)，如果這個(gè)時(shí)候還沒(méi)有刷新磁盤(pán)，那么消息就會(huì)丟失；如果這個(gè)節(jié)點(diǎn)不可用了，那么消息也同樣會(huì)丟失。
• 高并發(fā)問(wèn)題：這種實(shí)現(xiàn)方式不支持高并發(fā)場(chǎng)景，因?yàn)樗挥幸粋€(gè)延遲交換機(jī)，當(dāng)高并發(fā)或數(shù)據(jù)量比較大時(shí)執(zhí)行效率就會(huì)比較低。