延迟队列

基于kafka实现延迟队列 kafka作为一个使用广泛的消息队列，很多人都不会陌生，但当你在网上搜索“kafka 延迟队列”，出现的都是一些讲解时间轮或者只是提供了一些思路，并没有一份真实可用的代码实现，今天我们就来打破这个现象，提供一份可运行的代码，抛砖引玉，吸引更多的大神来分享。 基于kafka如何实现延迟队列？ 想要解决一个问题，我们需要先分解问题。kafka作为一个高性能的消息队列，只要消费能力足够，发出的消息都是会立刻收到的，因此我们需要想一个办法，让消息延迟发送出去。 网上已经有大神给出了如下方案： 在发送延迟消息时不直接发送到目标topic，而是发送到一个用于处理延迟消息的topic，例如delay-minutes-1 写一段代码拉取delay-minutes-1中的消息，将满足条件的消息发送到真正的目标主题里。 就像画一匹马一样简单。 方案是好的，但是我们还需要更多细节。 完善细节 问题出在哪里？ 问题出在延迟消息发出去之后，代码程序就会立刻收到延迟消息，要如何处理才能让延迟消息等待一段时间才发送到真正的topic里面。 可能有同学会觉得很简单嘛，在代码程序收到消息之后判断条件不满足，就调用sleep方法，过了一段时间我再进行下一个循环拉取消息。 真的可行吗? 一切好像都很美好，但这是不可行的。 这是因为在轮询kafka拉取消息的时候，它会返回由max.poll.records配置指定的一批消息，但是当程序代码不能在max.poll.interval.ms配置的期望时间内处理这些消息的话，kafka就会认为这个消费者已经挂了，会进行rebalance，同时你这个消费者就无法再拉取到任何消息了。 举个例子：当你需要一个24小时的延迟消息队列，在代码里面写下了Thread.sleep(1000*60*60*24);，为了不发生rebalance，你把max.poll.interval.ms 也改成了1000*60*60*24，这个时候你或许会感觉到一丝丝的怪异，我是谁？我在哪？我为什么要写出来这样的代码？ 其实我们可以更优雅的处理这个问题。 KafkaConsumer 提供了暂停和恢复的API函数，调用消费者的暂停方法后就无法再拉取到新的消息，同时长时间不消费kafka也不会认为这个消费者已经挂掉了。另外为了能够更加优雅，我们会启动一个定时器来替换sleep。，完整流程如下图，当消费者发现消息不满足条件时，我们就暂停消费者，并把偏移量seek到上一次消费的位置以便等待下一个周期再次消费这条消息。 Java代码实现 import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException; import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode; import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper; import org.apache.kafka.clients.consumer.*; import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerConfig; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord; import org.apache.kafka.common.TopicPartition; import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer; import org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer; import org.junit.jupiter.api.BeforeEach; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import java.time.Duration; import java.util.*; import java.util.concurrent.ExecutionException; @SpringBootTest public class DelayQueueTest { private KafkaConsumer<String, String> consumer; private KafkaProducer<String, String> producer; private volatile Boolean exit = false; private final Object lock = new Object(); private final String servers = ""; @BeforeEach void initConsumer() { Properties props = new Properties(); props.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, servers); props.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "d"); props.put(ConsumerConfig.ENABLE_AUTO_COMMIT_CONFIG, "false"); props.put(ConsumerConfig.AUTO_OFFSET_RESET_CONFIG, "earliest"); props.put(ConsumerConfig.ISOLATION_LEVEL_CONFIG, "read_committed"); props.put(ConsumerConfig.MAX_POLL_INTERVAL_MS_CONFIG, "5000"); consumer = new KafkaConsumer<>(props, new StringDeserializer(), new StringDeserializer()); } @BeforeEach void initProducer() { Properties props = new Properties(); props.put(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, servers); props.put(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName()); props.put(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName()); producer = new KafkaProducer<>(props); } @Test void testDelayQueue() throws JsonProcessingException, InterruptedException { String topic = "delay-minutes-1"; List<String> topics = Collections.singletonList(topic); consumer.subscribe(topics); Timer timer = new Timer(); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { synchronized (lock) { consumer.resume(consumer.paused()); lock.notify(); } } }, 0, 1000); do { synchronized (lock) { ConsumerRecords<String, String> consumerRecords = consumer.poll(Duration.ofMillis(200)); if (consumerRecords.isEmpty()) { lock.wait(); continue; } boolean timed = false; for (ConsumerRecord<String, String> consumerRecord : consumerRecords) { long timestamp = consumerRecord.timestamp(); TopicPartition topicPartition = new TopicPartition(consumerRecord.topic(), consumerRecord.partition()); if (timestamp + 60 * 1000 < System.currentTimeMillis()) { String value = consumerRecord.value(); ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); JsonNode jsonNode = objectMapper.readTree(value); JsonNode jsonNodeTopic = jsonNode.get("topic"); String appTopic = null, appKey = null, appValue = null; if (jsonNodeTopic != null) { appTopic = jsonNodeTopic.asText(); } if (appTopic == null) { continue; } JsonNode jsonNodeKey = jsonNode.get("key"); if (jsonNodeKey != null) { appKey = jsonNode.asText(); } JsonNode jsonNodeValue = jsonNode.get("value"); if (jsonNodeValue != null) { appValue = jsonNodeValue.asText(); } // send to application topic ProducerRecord<String, String> producerRecord = new ProducerRecord<>(appTopic, appKey, appValue); try { producer.send(producerRecord).get(); // success. commit message OffsetAndMetadata offsetAndMetadata = new OffsetAndMetadata(consumerRecord.offset() + 1); HashMap<TopicPartition, OffsetAndMetadata> metadataHashMap = new HashMap<>(); metadataHashMap.put(topicPartition, offsetAndMetadata); consumer.commitSync(metadataHashMap); } catch (ExecutionException e) { consumer.pause(Collections.singletonList(topicPartition)); consumer.seek(topicPartition, consumerRecord.offset()); timed = true; break; } } else { consumer.pause(Collections.singletonList(topicPartition)); consumer.seek(topicPartition, consumerRecord.offset()); timed = true; break; } } if (timed) { lock.wait(); } } } while (!exit); } } 这段程序是基于SpringBoot 2.4.4版本和 kafka-client 2.7.0版本编写的一个单元测试，需要修改私有变量servers为kafka broker的地址。 ...