解決RabbitMQ訊息丟失與重複消費問題

風靈使發表於2018-07-08
MQ

1. 背景

最近使用者反饋提交的SQL查詢一直處於長時間等待狀態，經過排查觀察，發現部分查詢請求丟失，導致使用者提交的查詢未被正常接收，繼而長時間無響應。

現象：即使SQL控制檯提交10個簡單SQL查詢 -> 訊息傳送方：傳送10條訊息至訊息佇列 -> 訊息消費方：只消費了7條訊息

2. 現狀

2.1. 當前SQL查詢的整體流程

這裡寫圖片描述

  • 生產者：PHP：
    • 將使用者的SQL查詢記錄在DB表，標識查詢任務狀態(f_status)為執行中；
    • 將DB表中的任務id、提交人等資訊傳送到RabbitMQ；
  • 訊息佇列：RabbitMQ：
    • PHP訊息提交到了交換機；
    • 交換機再把訊息分發給指定的訊息佇列；
  • 消費者：Python：
    • 主程式監聽訊息佇列，一旦有訊息就不停拉取；
    • 拉取一條訊息，就從程式池調起一個空閒程式來處理訊息；
    • 隨後反饋ACK給訊息佇列，將訊息從訊息佇列中移除；

2.2. 訊息傳送方：Web端

結論：訊息傳送正常
排查步驟：檢視log

2.3. 訊息佇列

結論：訊息數量正常
診斷步驟：
執行機安裝rabbitmq-dump-queue外掛，用於dump佇列的訊息；
1. 執行機：停止服務；
2. 使用者：提交10個SQL查詢：
3. 傳送方：檢視Web服務端的輸出日誌，確定10個訊息已經往訊息佇列寫；
4. 執行機：通過rabbitmq-dump-queue檢視佇列的訊息，確認是正常10個訊息寫入；

watch -n 1 '$GOPATH/src/rabbitmq-dump-queue/rabbitmq-dump-queue -uri="amqp://guest:guest@xxxxx:5672" -queue ph_open_task'

5. 執行機：啟動服務，訊息佇列中的訊息全部被接收；

2.4. 訊息接收方

程式碼邏輯：

try:
    pool = Pool(processes=40)

    def callback(ch, method, properties, body):
        try:
            doSomething...
            pool.apply_async(process)
        except Exception as e:
            print traceback.format_exc()
            logger_msg.info(traceback.format_exc())
        finally:
            // 這裡會有問題，即使訊息未被處理也會反饋ACK給RabbitMQ
            ch.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)

    while True:
        try:
            connection = pika.BlockingConnection(
                pika.ConnectionParameters(host='xxxxxxxx'))
            channel = connection.channel()
            channel.queue_declare(queue=queue_name, durable=True)
            channel.basic_qos(prefetch_count=1)
            channel.basic_consume(callback, queue=queue_name, no_ack=False)
            channel.start_consuming()
        except pika.exceptions.ConnectionClosed as e:
            continue
except Exception as e:
    logger_msg.info(traceback.format_exc())
finally:
    channel.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)

    pool.close()
    pool.join()

結論：本例中消費者主程式將持續監聽MQ，一旦MQ有訊息將會拉取，隨後從程式池中啟動子程式來處理訊息，但是從程式池啟動子程式的過程並不一定成功（若當前程式池沒有空閒子程式），而主程式不管任何情況下都給MQ傳送ACK狀態碼，從而MQ將未處理的訊息移除掉，導致訊息丟失

3. 方案

問題是在消費者環節產生，因此對消費者做改動，需要調整消費者的架構：

  • 原來邏輯：使用程式池技術，主程式負責監聽、接收MQ的訊息，子程式負責執行MQ的訊息，缺點是單一的主程式無法簡單處理ACK狀態碼，不易維護；
  • 現有邏輯：使用RabbitMQ自身特性（work_queue），消費者不再維護程式池，是單程式，負責監聽、接收、處理MQ的訊息，處理完了以後再反饋ACK狀態碼，程式與程式之間互不干擾，易維護，併發量大時可隨時增加消費者程式；

目前方案的問題以及解決方案：

  • 問題1：訊息重複消費
    描述：使用者在頁面停止查詢時，會導致消費者程式被殺死，因此ACK狀態碼未反饋至MQ，從而訊息一直存留在MQ中，當新的消費者啟動時會重新消費；
    解決方案：消費者每次執行查詢前，首先在DB上查詢任務的執行狀態，若處於「取消/失敗/成功」則表示已經由其它消費者消費過，那麼直接返回ACK狀態碼給MQ，將訊息從MQ中移除；
  • 問題2：程式池如何維護？
    描述：使用者在頁面停止查詢時，會導致消費者程式被殺死，導致消費者數量減少；
    解決方案：維護一個監控指令碼，每分鐘輪詢消費者程式數，若少於40個程式，則新啟動一個消費者，直到數量足夠；

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