SpringBoot集成RocketMQ发送事务消息的原理解析

目录

• 简介
• 原理
• 具体实现
• 消费者
• 消费者
• 生产者消息监听器
• 消息事务测试
• 正常测试
• 异常测试
• 代码调整
• 执行结果
• 总结

简介

RocketMQ 事务消息（Transactional Message）是指应用本地事务和发送消息操作可以被定义到全局事务中，要么同时成功，要么同时失败。RocketMQ 的事务消息提供类似 X/Open XA 的分布事务功能，通过事务消息能达到分布式事务的最终一致。

原理

RocketMQ事务消息通过异步确保方式，保证事务的最终一致性。设计的思想可以借鉴两个阶段提交事务。其执行流程图如下：

• 发送方向MQ服务端发送消息。
• MQ Server将消息持久化成功之后，向发送方 ACK 确认消息已经发送成功，此时消息为半消息。
• 发送方开始执行本地事务逻辑。
• 发送方根据本地事务执行结果向 MQ Server 提交二次确认(Commit 或是 Rollback)，MQ Server 收到 Commit 状态则将半消息标记为可投递，订阅方最终将收到该消息；MQ Server 收到 Rollback 状态则删除半消息，订阅方将不会接受该消息。
• 在断网或者是应用重启的特殊情况下，上述步骤4提交的二次确认最终未到达 MQ Server，经过固定时间后 MQ Server 将对该消息发起消息回查。
• 发送方收到消息回查后，需要检查对应消息的本地事务执行的最终结果。
• 发送方根据检查得到的本地事务的最终状态再次提交二次确认，MQ Server 仍按照步骤4对半消息进行操作。

具体实现

消费者

@Component
public class TransactionProduce
{
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    
    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    
    public void sendTransactionMessage(String msg)
    {
        logger.info("start sendTransMessage hashKey:{}",msg);
       
         Message message =new Message();
         message.setBody("this is tx message".getBytes());
         TransactionSendResult result=rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction("test-tx-rocketmq", 
                 MessageBuilder.withPayload(message).build(), msg);
         
         //发送状态
         String sendStatus = result.getSendStatus().name();
         // 本地事务执行状态
         String localTxState = result.getLocalTransactionState().name();
         logger.info("send tx message sendStatus:{},localTXState:{}",sendStatus,localTxState);
    } 
}

说明：发送事务消息采用的是sendMessageInTransaction方法，返回结果为TransactionSendResult对象，该对象中包含了事务发送的状态、本地事务执行的状态等。

消费者

@Component
@RocketMQMessageListener(consumerGroup="test-txRocketmq-group",topic="test-tx-rocketmq", messageModel = MessageModel.CLUSTERING)
public class TransactionConsumer implements RocketMQListener<String>
{
    private Logger logger =LoggerFactory.getLogger(getClass());
    @Override
    public void onMessage(String message)
    {
        logger.info("send transaction mssage parma is:{}", message);
    }
}

说明：发送事务消息的消费者与普通的消费者一样没有太大的区别。

生产者消息监听器

发送事务消息除了生产者和消费者以外，我们还需要创建生产者的消息监听器，来监听本地事务执行的状态和检查本地事务状态。

@RocketMQTransactionListener
public class TransactionMsgListener implements RocketMQLocalTransactionListener
{
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    /**
     * 执行本地事务
     */
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg,
            Object obj)
    {
        logger.info("start invoke local rocketMQ transaction");
        RocketMQLocalTransactionState resultState = RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
        
        try
        {
            //处理业务
            String jsonStr = new String((byte[]) msg.getPayload(), StandardCharsets.UTF_8);
            logger.info("invoke msg content：{}",jsonStr);
        }
        catch (Exception e)
        {
            logger.error("invoke local mq trans error",e);
            resultState = RocketMQLocalTransactionState.UNKNOWN;
        }
        
        return resultState;
    }

    /**
     * 检查本地事务的状态
     */
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message msg)
    {
        logger.info("start check Local rocketMQ transaction");
        
        RocketMQLocalTransactionState resultState = RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
        
        try
        {
            String jsonStr = new String((byte[]) msg.getPayload(), StandardCharsets.UTF_8);
            logger.info("check trans msg content：{}",jsonStr);
        }
        catch (Exception e)
        {
            resultState  = RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
        }
        return resultState;
    }
}

说明：RocketMQ本地事务状态由如下几种：

• RocketMQLocalTransactionState.COMMIT：提交事务，允许消费者消费此消息。
• RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK： 回滚事务，消息将被删除，不允许被消费。
• RocketMQLocalTransactionState.UNKNOWN：中间状态，代表需要进行检查来确定状态。

注意：Spring Boot2.0的版本之后，@RocketMQTransactionListener 已经没有了txProducerGroup属性，且sendMessageInTransaction方法也将其移除。所以在同一项目中只能有一个@RocketMQTransactionListener，不能出现多个，否则会报如下错误：

java.lang.IllegalStateException: rocketMQTemplate already exists RocketMQLocalTransactionListener

消息事务测试

正常测试

c.s.fw.mq.produce.TransactionProduce - product start sendTransMessage msg:{"userId":"zhangsann"}
c.s.f.m.p.TransactionMsgListener - start invoke local rocketMQ transaction
c.s.f.m.p.TransactionMsgListener - invoke local transaction msg content：{"topic":null,"flag":0,"properties":null,"body":"dGhpcyBpcyB0eCBtZXNzYWdl","transactionId":null,"keys":null,"tags":null,"delayTimeLevel":0,"waitStoreMsgOK":true,"buyerId":null}
c.s.fw.mq.produce.TransactionProduce - send tx message sendStatus:SEND_OK,localTXState:COMMIT_MESSAGE
c.s.f.m.consumer.TransactionConsumer - send transaction mssage parma is:{"topic":null,"flag":0,"properties":null,"body":"dGhpcyBpcyB0eCBtZXNzYWdl","transactionId":null,"keys":null,"tags":null,"delayTimeLevel":0,"waitStoreMsgOK":true,"buyerId":null}

说明：通过日志我们可以看出，执行的流程与上述的一致，执行成功后，消息执行成功返回的结果为SEND_OK，本地事务执行的状态为COMMIT_MESSAGE。

异常测试

如果在执行本地消息时出现异常，那么执行结果会是怎样？修改下本地事务执行的方法，让其出现异常。

代码调整

  @Override
    public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg,
            Object obj)
    {
        logger.info("start invoke local rocketMQ transaction");
        RocketMQLocalTransactionState resultState = RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
        
        try
        {
            //处理业务
            String jsonStr = new String((byte[]) msg.getPayload(), StandardCharsets.UTF_8);
            logger.info("invoke local transaction msg content：{}",jsonStr);
             int c=1/0;
        }
        catch (Exception e)
        {
            logger.error("invoke local mq trans error",e);
            resultState = RocketMQLocalTransactionState.UNKNOWN;
        }
        
        return resultState;
    }

执行结果

c.s.fw.mq.produce.TransactionProduce – send tx message sendStatus:SEND_OK,localTXState:UNKNOW

从执行的结果可以看出，消息执行成功返回的结果为SEND_OK，本地事务执行的状态为:UNKNOW.所以消费端无法消费此消息。

总结