Java中的RocketMQ消费幂等详解

什么是消息幂等

当出现消费者对某条消息重复消费的情况时，重复消费的结果与消费一次的结果是相同的，并且多次消费并未对业务系统业务产生任何负面影响，那么这个消费过程就是消息幂等，在互联网应用中尤其在网络不稳定的情况下，消息很有可能会出现重复发送或者重复消费，如果重复的消息可能会影响业务处理，那么就应该应用消息幂等处理

消费幂等的必要性

在互联网应用中，尤其在网络不稳定的情况下，消息队列 RocketMQ 的消息有可能会出现重复，这个重复简单可以概括为以下情况：

• 发送时消息重复

当一条消息已被成功发送到服务端并完成持久化，此时出现了网络闪断或者客户端宕机，导致服务端对客户端应答失败。 如果此时生产者意识到消息发送失败并尝试再次发送消息，消费者后续会收到两条内容相同并且 Message ID 也相同的消息。

• 投递时消息重复

消息消费的场景下，消息已投递到消费者并完成业务处理，当客户端给服务端反馈应答的时候网络闪断。 为了保证消息至少被消费一次，消息队列 RocketMQ 的服务端将在网络恢复后再次尝试投递之前已被处理过的消息，消费者后续会收到两条内容相同并且 Message ID 也相同的消息。

• Rebalance时消息重复（包括但不限于网络抖动、Broker 重启以及订阅方应用重启）

当消息队列 RocketMQ 的 Broker 或客户端重启、扩容或缩容时，会触发 Rebalance，此时消费者可能会收到重复消息。

通用解决方案

两要素

幂等性方案的设计中涉及两项要输，幂等令牌，与唯一性处理，只要充分利用好者两要素，就可以设计出好的幂等解决方案。

• 幂等令牌：是生产者和消费者两者中的既定令牌，通常具有唯一业务标识的字符串
• 唯一性处理：服务端通过采用一定的算法策略，保证同一个业务逻辑下不会被重复执行成功多次

解决方案

对于常见的系统，幂等性操作的通用性解决方案如下：、

1. 首先通过缓存去重，在缓存中如果已经存在某幂等令牌，则说明本次操作是重复性操作，若缓存中没有命中，则进入下一步
2. 在唯一性处理之前，先在数据库中查询幂等令牌作为索引的数据是否存在，若存在，则说明本次操作为重复性操作，若不存在进行下一步。
3. 在同一事务中完成三项操作：唯一性处理后，将幂等令牌写到缓存中，并将幂等令牌作为唯一索引的数据写入DB中

设置业务key

因为 Message ID 有可能出现冲突（重复）的情况，所以真正安全的幂等处理，不建议以 Message ID 作为处理依据。 最好的方式是以业务唯一标识作为幂等处理的关键依据，而业务的唯一标识可以通过消息 Key 进行设置：

Message message = new Message();
message.setKey("ORDERID_100");
SendResult sendResult = producer.send(message);

订阅方收到消息时可以根据消息的 Key 进行幂等处理：

consumer.subscribe("ons_test", "*", new MessageListener() {
    public Action consume(Message message, ConsumeContext context) {
        String key = message.getKey()
        // 根据业务唯一标识的 key 做幂等处理
    }
});

注意：

消息重复消费的情况是不能去避免的，我们需要考虑的就是在有重复消息的情况之下，怎么取保证幂等性，那么在保证幂等性的有一个关键，就是在发送消息的时候携带一个业务Key，然后在接收到消息后先去获得这个业务Key，然后在消费方的数据库当中判断一下这个业务Key所对应的消息有没有消费过，如果没有消费过就接着消费，消费完了在数据中存储一下，或者缓存数据库中存储也行，如果当前业务Key对应的消息已经消费过，那么直接舍弃即可！

支付实例场景

• 当支付请求到达后，首先在Redis中获取key作为支付流水号的缓存value，若value不为空，则说明本次支付是重复操作，业务系统直接返回调用侧重复支付标识，若value为空，则进入下一步操作
• DBMS中根据支付流水号查询是否存在相应的实例，若存在，则说明本次支付是重复操作，业务系统直接返回调用侧支付标识，若不存在，则说明本次操作是首次操作，进入下一步完成唯一性处理
• 在分布式系统中完成三项操作
  • 完成支付任务
  • 将当前支付流水号作为key，任意字段作为value，写入到Redis缓存中
  • 将当前支付流水号作为主键，与其他相关数据共同写入到DBMS中

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