顧名思義，延遲佇列就是進入該佇列的訊息會被延遲消費的佇列。而一般的佇列，訊息一旦入隊了之後就會被消費者馬上消費。
延遲佇列能做什麼？
延遲佇列多用於需要延遲工作的場景。最常見的是以下兩種場景：
延遲消費。比如：
使用者生成訂單之後，需要過一段時間校驗訂單的支付狀態，如果訂單仍未支付則需要及時地關閉訂單。
使用者註冊成功之後，需要過一段時間比如一週後校驗使用者的使用情況，如果發現使用者活躍度較低，則傳送郵件或者簡訊來提醒使用者使用。
延遲重試。比如消費者從佇列裡消費訊息時失敗了，但是想要延遲一段時間後自動重試。
如果不使用延遲佇列，那麼我們只能通過一個輪詢掃描程式去完成。這種方案既不優雅，也不方便做成統一的服務便於開發人員使用。但是使用延遲佇列的話，我們就可以輕而易舉地完成。
如何實現？
別急，在下文中，我們將詳細介紹如何利用 Spring Boot 加 RabbitMQ 來實現延遲佇列。
實現思路
在介紹具體的實現思路之前，我們先來介紹一下RabbitMQ的兩個特性，一個是Time-To-Live Extensions，另一個是Dead Letter Exchanges。
Time-To-Live Extensions
RabbitMQ允許我們為訊息或者佇列設定TTL（time to live），也就是過期時間。TTL表明了一條訊息可在佇列中存活的最大時間，單位為毫秒。也就是說，當某條訊息被設定了TTL或者當某條訊息進入了設定了TTL的佇列時，這條訊息會在經過TTL秒後“死亡”，成為Dead Letter。如果既配置了訊息的TTL，又配置了佇列的TTL，那麼較小的那個值會被取用。更多資料請查閱 官方文件 。
Dead Letter Exchange
剛才提到了，被設定了TTL的訊息在過期後會成為Dead Letter。其實在RabbitMQ中，一共有三種訊息的“死亡”形式：
訊息被拒絕。通過呼叫basic.reject或者basic.nack並且設定的requeue引數為false。
訊息因為設定了TTL而過期。
訊息進入了一條已經達到最大長度的佇列。
如果佇列設定了Dead Letter Exchange（DLX），那麼這些Dead Letter就會被重新publish到Dead Letter Exchange，通過Dead Letter Exchange路由到其他佇列。更多資料請查閱 官方文件 。
流程圖
聰明的你肯定已經想到了，如何將RabbitMQ的TTL和DLX特性結合在一起，實現一個延遲佇列。
針對於上述的延遲佇列的兩個場景，我們分別有以下兩種流程圖：
延遲消費
延遲消費是延遲佇列最為常用的使用模式。如下圖所示，生產者產生的訊息首先會進入緩衝佇列（圖中紅色佇列）。通過RabbitMQ提供的TTL擴充套件，這些訊息會被設定過期時間，也就是延遲消費的時間。等訊息過期之後，這些訊息會通過配置好的DLX轉發到實際消費佇列（圖中藍色佇列），以此達到延遲消費的效果。
延遲重試
延遲重試本質上也是延遲消費的一種，但是這種模式的結構與普通的延遲消費的流程圖較為不同，所以單獨拎出來介紹。
如下圖所示，消費者發現該訊息處理出現了異常，比如是因為網路波動引起的異常。那麼如果不等待一段時間，直接就重試的話，很可能會導致在這期間內一直無法成功，造成一定的資源浪費。那麼我們可以將其先放在緩衝佇列中（圖中紅色佇列），等訊息經過一段的延遲時間後再次進入實際消費佇列中（圖中藍色佇列），此時由於已經過了“較長”的時間了，異常的一些波動通常已經恢復，這些訊息可以被正常地消費。
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程式碼實現
接下來我們將介紹如何在Spring Boot中實現基於RabbitMQ的延遲佇列。我們假設讀者已經擁有了Spring Boot與RabbitMQ的基本知識。如果想快速瞭解Spring Boot的相關基礎知識，可以參考我之前寫的一篇文章。
初始化工程
首先我們在Intellij中建立一個Spring Boot工程，並且新增 spring-boot-starter-amqp 擴充套件。
配置佇列
從上述的流程圖中我們可以看到，一個延遲佇列的實現，需要一個緩衝佇列以及一個實際的消費佇列。又由於在RabbitMQ中，我們擁有兩種訊息過期的配置方式，所以在程式碼中，我們一共配置了三條佇列：
1.delay_queue_per_message_ttl：TTL配置在訊息上的緩衝佇列。
2.delay_queue_per_queue_ttl：TTL配置在佇列上的緩衝佇列。
3.delay_process_queue：實際消費佇列。
我們通過Java Config的方式將上述的佇列配置為Bean。由於我們新增了 spring-boot-starter-amqp 擴充套件，Spring Boot在啟動時會根據我們的配置自動建立這些佇列。為了方便接下來的測試，我們將delay_queue_per_message_ttl以及delay_queue_per_queue_ttl的DLX配置為同一個，且過期的訊息都會通過DLX轉發到delay_process_queue。
delay_queue_per_message_ttl
首先介紹delay_queue_per_message_ttl的配置程式碼：
@BeanQueuedelayQueuePerMessageTTL(){ return QueueBuilder.durable(DELAY_QUEUE_PER_MESSAGE_TTL_NAME) .withArgument("x-dead-letter-exchange", DELAY_EXCHANGE_NAME) // DLX，dead letter傳送到的exchange.withArgument("x-dead-letter-routing-key", DELAY_PROCESS_QUEUE_NAME) // dead letter攜帶的routing key.build();}複製程式碼其中， x-dead-letter-exchange 宣告瞭佇列裡的死信轉發到的DLX名稱， x-dead-letter-routing-key 宣告瞭這些死信在轉發時攜帶的routing-key名稱。
delay_queue_per_queue_ttl
類似地，delay_queue_per_queue_ttl的配置程式碼：
@BeanQueuedelayQueuePerQueueTTL(){ return QueueBuilder.durable(DELAY_QUEUE_PER_QUEUE_TTL_NAME) .withArgument("x-dead-letter-exchange", DELAY_EXCHANGE_NAME) // DLX.withArgument("x-dead-letter-routing-key", DELAY_PROCESS_QUEUE_NAME) // dead letter攜帶的routing key.withArgument("x-message-ttl", QUEUE_EXPIRATION) // 設定佇列的過期時間.build();}複製程式碼delay_queue_per_queue_ttl佇列的配置比delay_queue_per_message_ttl佇列的配置多了一個x-message-ttl ，該配置用來設定佇列的過期時間。
delay_process_queue
delay_process_queue的配置最為簡單：
@BeanQueuedelayProcessQueue(){ return QueueBuilder.durable(DELAY_PROCESS_QUEUE_NAME) .build();}複製程式碼配置Exchange
配置DLX
首先，我們需要配置DLX，程式碼如下：
@BeanDirectExchangedelayExchange(){ return new DirectExchange(DELAY_EXCHANGE_NAME);}複製程式碼然後再將該DLX繫結到實際消費佇列即delay_process_queue上。這樣所有的死信都會通過DLX被轉發到delay_process_queue：
@BeanBindingdlxBinding(Queue delayProcessQueue, DirectExchange delayExchange){ return BindingBuilder.bind(delayProcessQueue) .to(delayExchange) .with(DELAY_PROCESS_QUEUE_NAME);}複製程式碼配置延遲重試所需的Exchange
從延遲重試的流程圖中我們可以看到，訊息處理失敗之後，我們需要將訊息轉發到緩衝佇列，所以緩衝佇列也需要繫結一個Exchange。 在本例中，我們將delay_process_per_queue_ttl作為延遲重試裡的緩衝佇列 。具體程式碼是如何配置的，這裡就不贅述了，大家可以查閱我 Github 中的程式碼。
定義消費者
我們建立一個最簡單的消費者ProcessReceiver，這個消費者監聽delay_process_queue佇列，對於接受到的訊息，他會：
1.如果訊息裡的訊息體不等於FAIL_MESSAGE，那麼他會輸出訊息體。
2.如果訊息裡的訊息體恰好是FAIL_MESSAGE，那麼他會模擬丟擲異常，然後將該訊息重定向到緩衝佇列（對應延遲重試場景）。
另外，我們還需要新建一個監聽容器用於存放消費者，程式碼如下：
@BeanSimpleMessageListenerContainerprocessContainer(ConnectionFactory connectionFactory, ProcessReceiver processReceiver){ SimpleMessageListenerContainer container = new SimpleMessageListenerContainer();container.setConnectionFactory(connectionFactory);container.setQueueNames(DELAY_PROCESS_QUEUE_NAME); // 監聽delay_process_queuecontainer.setMessageListener(new MessageListenerAdapter(processReceiver)); return container;}複製程式碼至此，我們前置的配置程式碼已經全部編寫完成，接下來我們需要編寫測試用例來測試我們的延遲佇列。
編寫測試用例
延遲消費場景
首先我們編寫用於測試TTL設定在訊息上的測試程式碼。
我們藉助 spring-rabbit 包下提供的RabbitTemplate類來傳送訊息。由於我們新增了 spring-boot-starter-amqp 擴充套件，Spring Boot會在初始化時自動地將RabbitTemplate當成bean載入到容器中。
解決了訊息的傳送問題，那麼又該如何為每個訊息設定TTL呢？這裡我們需要藉助MessagePostProcessor。MessagePostProcessor通常用來設定訊息的Header以及訊息的屬性。我們新建一個ExpirationMessagePostProcessor類來負責設定訊息的TTL屬性：
/*** 設定訊息的失效時間*/public class ExpirationMessagePostProcessorimplements MessagePostProcessor{ private final Long ttl; // 毫秒public ExpirationMessagePostProcessor(Long ttl){ this.ttl = ttl;} @Overridepublic Message postProcessMessage(Message message)throws AmqpException {message.getMessageProperties().setExpiration(ttl.toString()); // 設定per-message的失效時間return message;}}複製程式碼然後在呼叫RabbitTemplate的convertAndSend方法時，傳入ExpirationMessagePostPorcessor即可。我們向緩衝佇列中傳送3條訊息，過期時間依次為1秒，2秒和3秒。具體的程式碼如下所示：
@Testpublic void testDelayQueuePerMessageTTL()throws InterruptedException {ProcessReceiver.latch = new CountDownLatch(3); for (int i = 1; i <= 3; i++) { long expiration = i * 1000;rabbitTemplate.convertAndSend(QueueConfig.DELAY_QUEUE_PER_MESSAGE_TTL_NAME,(Object) ("Message From delay_queue_per_message_ttl with expiration " + expiration), new ExpirationMessagePostProcessor(expiration));}ProcessReceiver.latch.await();}複製程式碼細心的朋友一定會問，為什麼要在程式碼中加一個CountDownLatch呢？這是因為如果沒有latch阻塞住測試方法的話，測試用例會直接結束，程式退出，我們就看不到訊息被延遲消費的表現了。
那麼類似地，測試TTL設定在佇列上的程式碼如下：
@Testpublic void testDelayQueuePerQueueTTL()throws InterruptedException {ProcessReceiver.latch = new CountDownLatch(3); for (int i = 1; i <= 3; i++) {rabbitTemplate.convertAndSend(QueueConfig.DELAY_QUEUE_PER_QUEUE_TTL_NAME, "Message From delay_queue_per_queue_ttl with expiration " + QueueConfig.QUEUE_EXPIRATION);}ProcessReceiver.latch.await();}複製程式碼我們向緩衝佇列中傳送3條訊息。理論上這3條訊息會在4秒後同時過期。
延遲重試場景
我們同樣還需測試延遲重試場景。
@Testpublic void testFailMessage()throws InterruptedException {ProcessReceiver.latch = new CountDownLatch(6); for (int i = 1; i <= 3; i++) {rabbitTemplate.convertAndSend(QueueConfig.DELAY_PROCESS_QUEUE_NAME, ProcessReceiver.FAIL_MESSAGE);}ProcessReceiver.latch.await();}複製程式碼我們向delay_process_queue傳送3條會觸發FAIL的訊息，理論上這3條訊息會在4秒後自動重試。
檢視測試結果
延遲消費場景
延遲消費的場景測試我們分為了TTL設定在訊息上和TTL設定在佇列上兩種。首先，我們先看一下TTL設定在訊息上的測試結果：
從上圖中我們可以看到，ProcessReceiver分別經過1秒、2秒、3秒收到訊息。測試結果表明訊息不僅被延遲消費了，而且每條訊息的延遲時間是可以被個性化設定的。TTL設定在訊息上的延遲消費場景測試成功。
然後，TTL設定在佇列上的測試結果如下圖：
從上圖中我們可以看到，ProcessReceiver經過了4秒的延遲之後，同時收到了3條訊息。測試結果表明訊息不僅被延遲消費了，同時也證明了當TTL設定在佇列上的時候，訊息的過期時間是固定的。TTL設定在佇列上的延遲消費場景測試成功。
延遲重試場景
接下來，我們再來看一下延遲重試的測試結果：
ProcessReceiver首先收到了3條會觸發FAIL的訊息，然後將其移動到緩衝佇列之後，過了4秒，又收到了剛才的那3條訊息。延遲重試場景測試成功。