1 背景
在分布式场景下,为了保障系统的可用性和数据的最终一致性,采用基于消息队列(MQ)的重试机制是一种常见的解决方案。伪代码如下:
/**
* 需要保证最终一致性的函数
*/
public void doSomething(Object args) {
try {
// 执行事务的操作
executeTransaction();
// 提交事务
commitTransaction();
} catch (Exception e) {
// 回滚事务
rollbackTransaction();
// 记录日志
log.error(e);
// 序列化参数
byte[] body = serialize(args);
// 构建消息, 指定Topic、Body
Message msg = new Message("doSomethingTopic", body);
// 发送失败重试消息
mq.send(msg);
}
}
/**
* 消费者,用于失败重试处理
*/
@Consumer(topic = "doSomethingTopic")
public void consume(Message msg) {
// 反序列化
Object args = msg.deserialize();
// 重试
doSomething(args);
}
在上述示例中,我们需要编写一系列与业务无关的代码来实现业务逻辑的重试机制。为了减轻开发人员的负担并让其专注于核心业务,我们可以对这些无关代码进行抽象和优化,以提高开发效率和代码质量。
2 方案
通过如下步骤,我们对重试逻辑进行了封装,开发人员只需要在需要保证最终一致性的函数上标注一个重试注解,便拥有基于MQ的分布式重试能力。
1. 使用注解与AOP: 通过使用注解与面向切面编程(AOP)的技术,将重试逻辑模块与业务代码解耦。开发人员可以在需要保证最终一致性的业务方法上添加注解,通过AOP将重试逻辑应用到目标方法中,从而自动触发重试机制。
2. 提供配置化选项:为重试逻辑提供可配置化的选项,例如设置最大重试次数、重试间隔时间等。这样,开发人员可以根据具体业务需求进行调整,而无需修改代码。
3. 异常处理和日志记录:在重试逻辑中合理地处理异常,并在必要时记录相关日志。这样可以帮助开发人员及时发现问题并进行排查。
4. 提供可视化监控工具:开发一个可视化的监控工具,用于实时跟踪重试操作和相关指标。这样可以帮助开发人员更好地理解重试的执行情况,并进行故障排查和性能优化。
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3 效果
我们引入了@MQRetry注解用于标记业务逻辑函数,一旦该函数发生异常,该注解会将服务名、类的完整名称、方法名称以及实际参数列表发送到消息队列(MQ)中。同时系统会注册一个MQ消费者来消费这些消息,并进行重试处理。
举个例子,假设我们有一个名为doSomething的函数,它包含了需要保证最终一致性执行的业务逻辑。仅需在该函数上添加@MQRetry注解,当函数出现异常时,框架会自动发送一条MQ重试消息。这条消息可以被当前服务的任意一台服务器消费,并重新执行doSomething函数。
@Service
class Service {
@MQRetry
public void doSomething(String params1, String params2, List<String> params3) {
//throw new RuntimeException(); 抛异常将重试
//RetryContext.markRetryLater(); 标记为需要下次重试
//int retryCount = RetryContext.getRetryCount(); 获取重试次数
}
}
@Controller
class Controller {
@Autowired
private Service service;
service.doSomething("1", "2", Arrays.asList("3", "4"));
}
4 可选项
除此之外,我们还为开发人员提供了一些可选项,提供一些可配置的能力。
/**
* 基于MQ的分布式重试组件
*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MQRetry {
/**
* 最大重试次数,默认与上限为16次
*/
int maxAttempts() default 16;
/**
* 忽略的异常类列表,默认所有异常都重试
*/
Class<? extends Throwable>[] exclude() default {};
/**
* 需要重试的异常类列表,默认所有异常都重试
*/
Class<? extends Throwable>[] include() default {};
/**
* 出现异常时的处理函数, 格式: Bean名.方法名. 如: smsService.onError
* 也可以只设置函数名, 不设置Bean名将执行本类的函数. 如: onError
* 要求函数参数必须与重试函数的参数完全一致
*/
String errorHandler() default "";
/**
* true: 第一次调用时, 同步执行@MQRetry函数, 如果失败再使用MQ
* false: 调用@MQRetry函数时, 只会发送MQ
*/
boolean firstSyncCall() default true;
/**
* 消费线程数,默认为20个
*/
int consumeThread() default 20;
}
5 注意事项
- 适用于异步场景,重试函数不要设置返回值,函数的返回值将不会有任何的实际意义。
- At lease Once保证,重试函数需要保证幂等。
- 使用了AOP代理实现,因此,@Transactional的注意事项同样适用于@MQRetry,如this调用、private函数、final函数会导致重试失效。
- 如果重试函数需要增加参数,请在函数参数最后位置添加。历史消息消费时对应参数将填充为null。
6 总结
在计算机领域中,重试机制的重要性不言而喻。它通常分为两种模式:客户端模式和服务端模式。客户端模式简单易用,但可靠性较低;而服务端模式虽然相对复杂,但能够提供更高的可靠性。
无论是客户端模式还是服务端模式,重试机制都是保障系统正常运行的重要一环。选择适合您业务需求的模式,并通过合理的配置项进行优化,将为您的系统带来更好的表现和用户体验。
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关于作者
苑冲,转转架构部存储服务负责人,负责MQ、监控系统、KV存储、时序数据库、Redis、KMS秘钥管理等基础组件。喜欢深入思考问题,对探索新领域和解决问题充满热情。