重学SpringBoot3-集成RocketMQ（二）

今天介绍下如何在 Spring Boot 3 中与 RocketMQ 整合实现分布式事务。RocketMQ 提供了类似 X/Open XA 的分布式事务功能，通过事务消息能达到分布式事务的最终一致。XA 是一种分布式事务解决方案，一种分布式事务处理模式。下面详细介绍下 RocketMQ 如何实现事务消息。

CoderJia

1393人浏览 · 2024-09-14 09:47:51

CoderJia · 2024-09-14 09:47:51 发布

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1. 基础概念

在 RocketMQ 中，半消息（Half Message）主要用于实现事务消息。它是指生产者在发送事务消息时，RocketMQ 会先将消息保存为 半消息，等待事务状态的最终确认，确保消息的可靠性和一致性。

图片来源：https://www.cnblogs.com/dennyzhangdd/p/14572024.html

半消息的工作流程：

发送半消息：生产者首先将消息发送到 RocketMQ，RocketMQ 将其标记为半消息，并暂时存储到消息队列中，但这时消费者不会收到该消息。
执行本地事务：生产者在发送半消息后，开始执行自己的本地事务操作。
提交或回滚消息：
- 如果本地事务成功，生产者会通知 RocketMQ 提交消息，RocketMQ 将半消息转换为正常消息，并发送给消费者。
- 如果本地事务失败，生产者会通知 RocketMQ回滚消息，RocketMQ 会删除该半消息。
事务状态回查：如果 RocketMQ 没有收到生产者的事务状态确认，RocketMQ 会通过回查机制询问生产者事务的最终状态，确保消息的一致性。

现有一个案例，后端文件上传接口，同时上传 OSS 和 MySQL，数据库负责文件元信息的增删改查, OSS负责存储文件对象，如何保证最终一致性？下面用RocketMQ 的事务消息来实现最终一致性。

2. 准备工作

请参考《重学SpringBoot3-集成RocketMQ（一）》进行环境搭建和配置工作。配置文件新增如下配置：

  consumer2:
    group: springboot-consumer-group2  # 新的消费者组名称
    topic: transaction-topic  # 订阅新的主题
    access-key: RocketMQ    # 若启用了 ACL 功能
    secret-key: 12345678    # 若启用了 ACL 功能

3. 实现事务消息的生产者

创建一个事务消息的生产者类，通过事务生产者发送消息，并处理本地事务逻辑。

import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQTemplate;
import org.apache.rocketmq.spring.annotation.RocketMQTransactionListener;
import org.apache.rocketmq.client.producer.LocalTransactionState;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionSendResult;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service
public class TransactionalMessageProducer {

    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;

    /**
     * 发送事务消息
     */
    public void sendTransactionMessage(String topic, String message) {
        TransactionSendResult sendResult = rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction(topic, MessageBuilder.withPayload(message).build(), null);
        System.out.println("Transaction message sent: " + sendResult.getLocalTransactionState());
    }
}

4. 事务监听器实现

通过实现 RocketMQLocalTransactionListener 接口，定义事务的提交或回滚逻辑。

package com.example.boot308rocketmq;

import org.apache.rocketmq.spring.annotation.RocketMQTransactionListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQLocalTransactionListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQLocalTransactionState;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author CoderJia
 * @create 2024/09/12 15:06
 * @Description
 **/
@Component
@RocketMQTransactionListener
public class TransactionListenerImpl implements RocketMQLocalTransactionListener {

    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
        // 执行本地事务逻辑，根据业务情况返回事务的提交或回滚状态
        try {
            // 模拟本地事务处理逻辑
            System.out.println("Executing local transaction...");
            boolean success = performLocalTransaction();
            if (success) {
                return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
            } else {
                return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
            }
        } catch (Exception e) {
            return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
        }
    }

    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message msg) {
        // 事务回查逻辑，确认本地事务的最终状态
        System.out.println("Checking local transaction...");

        // 根据本地事务的处理结果返回 COMMIT_MESSAGE 或 ROLLBACK_MESSAGE
        System.out.println("local transaction check success");
        return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
    }

    private boolean performLocalTransaction() {
        // TODO 模拟本地事务处理文件上传OSS
        try {
            System.out.println("Upload files to OSS...");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("File upload to OSS completed");
            return true;
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Failed to upload file to OSS");
            return false;
        }
    }

}

5. 消费者示例

创建一个消费者，订阅并消费事务消息。

RocketMQListener<String> 是一个接口类型，用于定义一个 RocketMQ 消息监听器，它指定接收的消息类型为 String。在 RocketMQ 中，消费者可以通过实现 RocketMQListener 接口来自动处理接收到的消息。

import org.apache.rocketmq.spring.annotation.RocketMQMessageListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQListener;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
@RocketMQMessageListener(topic = "transaction-topic", consumerGroup = "transaction-consumer-group")
public class TransactionalMessageConsumer implements RocketMQListener<String> {

    @Override
    public void onMessage(String message) {
        // 处理接收到的消息
        System.out.printf("Received message: %s%n", message);
    }
}

6. 发送事务消息

在服务中调用事务消息生产者：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class MessageController {

    @Resource
    private RocketMQProducer rocketMQProducer;

    @GetMapping("/sendTransactionMessage")
    public ResponseEntity<String> sendTransactionMessage(@RequestParam String message) {
        rocketMQProducer.sendTransactionMessage("transaction-topic", message);
        return ResponseEntity.ok("Transaction message sent: " + message);
    }
}

7. 测试

7.1 模拟本地事务正常提交

如下图观察到，当本地事务即文件上传完成之后，生产者会通知 RocketMQ 提交消息，RocketMQ 将半消息转换为正常消息，并发送给消费进行消费。

本地事务正常提交

7.2 模拟本地事务提交失败，未回查

在 RocketMQ 中，如果消息生产者没有在规定的时间内向消息队列确认事务状态，RocketMQ 会通过回查机制（即“回滚检查”或“事务回查”）来询问生产者事务的最终状态，从而确保消息的一致性。broker.conf 中配置 transactionCheckMax=10000 表示 RocketMQ 最长等待 10 秒后进行事务状态回查。

本地事务提交失败，未回查

7.3 模拟本地事务提交失败，回查成功

本人搭建 RocketMQ 设置的回查时间为15s，所以将本地事务执行时间修改为 16s，这样会触发 RocketMQ 进行事务状态回查。

transactionCheckMax

事务状态回查成功

7.4 模拟本地事务提交失败，回查失败

修改回查方法的返回值，让RocketMQ 回查本地状态值将消息进行回滚，消费者同样不会消费消息。

回查失败

7.5 模拟本地事务提交成功，消费失败

例如生产者本地事务执行成功，但是消费者消费失败的情况，RocketMQ 会进行消息重试，直至成功。

修改一下消费者处理逻辑：

package com.example.boot308rocketmq;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;
import org.apache.rocketmq.spring.annotation.RocketMQMessageListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQListener;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @author CoderJia
 * @create 2024/09/12 15:06
 * @Description
 **/
@Slf4j
@Service
@RocketMQMessageListener(topic = "transaction-topic", consumerGroup = "springboot-consumer-group2")
public class TransactionalMessageConsumer02 implements RocketMQListener<MessageExt> {


    @Override
    public void onMessage(MessageExt message) {
        try {
            // 处理消息的业务逻辑
            String msgBody = new String(message.getBody(), "UTF-8");
            log.info("Received message：{}", msgBody);

            // 模拟业务处理
            boolean success = processBusinessLogic(msgBody);

            if (!success) {
                throw new RuntimeException("Business processing failure");
            }

            log.info("Business processing successful");

        } catch (Exception e) {
            log.error("MsgID：{}，reconsumeTimes：{}，e：{}", message.getMsgId(), message.getReconsumeTimes(), e.getMessage());

            // 重新抛出异常，让 RocketMQ 进行重试
            throw new RuntimeException("Message consumption failed, retrying");
        }
    }

    private boolean processBusinessLogic(String message) {
        // 这里是业务逻辑，返回 true 表示成功，false 表示失败
        // 例如：数据库操作或其他远程调用
        return Math.random() > 0.5; // 模拟随机成功或失败
    }
}

消费失败

关键点总结

事务消息发送：通过 RocketMQTemplate.sendMessageInTransaction() 方法发送事务消息。
本地事务处理：实现 TransactionListener 接口的 executeLocalTransaction() 方法处理本地事务逻辑。
事务回查：在 checkLocalTransaction() 方法中定义如何检查事务消息的最终状态。
以上就是 SpringBoot3 结合 RocketMQ 实现的事务消息，提供了分布式事务中的最终一致性。