MQ，究竟如何保证消息幂等？

云时代架构 2020-12-22

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MQ的核心架构如何？

MQ核心架构，它由发送端、服务端、固化存储、接收端四大部分组成。

MQ如何保证消息必达?

MQ消息必达，架构上有两个核心设计点：

（1）消息落地；

（2）消息超时、重传、确认；

画外音：详见核心架构中的步骤1-6。

MQ消息重传，是否可能导致重复的消息？

有可能。

为保证消息的可达性，超时、重传、确认机制可能导致MQ、或者业务方收到重复的消息，从而对业务产生影响。

举个栗子：

购买会员卡，上游支付系统负责给用户扣款，下游系统负责给用户发卡，通过MQ异步通知。不管是上半场的ACK丢失，导致MQ收到重复的消息，还是下半场ACK丢失，导致购卡系统收到重复的购卡通知，都可能出现，上游扣了一次钱，下游发了多张卡。

为了避免对业务的影响，MQ如何保证幂等性？

MQ的幂等性，由两部分构成：

（1）MQ发送端，到MQ-server的幂等性（上半场）；

（2）MQ-server，到MQ接收端的幂等性（下半场）；

上半场消息发送，如何保证幂等性？

MQ消息发送上半场，即上图中的1-3：

（1）发送端MQ-client将消息发给服务端MQ-server；

（2）服务端MQ-server将消息落地；

（3）服务端MQ-server回ACK给发送端MQ-client；

如果3丢失，发送端MQ-client超时后会重发消息，可能导致服务端MQ-server收到重复消息。

此时重发是MQ-client发起的，消息的处理是MQ-server，为了避免步骤2落地重复的消息，对每条消息，MQ系统内部必须生成一个inner-msg-id，作为去重和幂等的依据，这个内部消息ID的特性是：

（1）全局唯一；

（2）MQ生成，具备业务无关性，对消息发送方和消息接收方屏蔽；

有了这个inner-msg-id，就能保证上半场重发，也只有1条消息落到MQ-server的DB中，实现上半场幂等。

下半场消息发送，如何保证幂等性？

MQ消息发送下半场，即上图中的4-6：

（1）服务端MQ-server将消息发给接收端MQ-client；

（2）接收端MQ-client回ACK给服务端；

（3）服务端MQ-server将落地消息删除；

需要强调的是，接收端MQ-client回ACK给服务端MQ-server，是消息消费业务方的主动调用行为，不能由MQ-client自动发起，因为MQ系统不知道消费方什么时候真正消费成功。

如果5丢失，服务端MQ-server超时后会重发消息，可能导致MQ-client收到重复的消息。

此时重发是MQ-server发起的，消息的处理是消息消费业务方，消息重发势必导致业务方重复消费（上例中的一次付款，重复发卡），为了保证业务幂等性，业务消息体中，必须有一个biz-id，作为去重和幂等的依据，这个业务ID的特性是：

（1）对于同一个业务场景，全局唯一；

（2）由业务消息发送方生成，业务相关，对MQ透明；

（3）由业务消息消费方负责判重，以保证幂等；

最常见的业务ID有：支付ID，订单ID，帖子ID等。

具体到支付购卡场景，发送方必须将支付ID放到消息体中，消费方必须对同一个支付ID进行判重，保证购卡的幂等。

有了这个业务ID，才能够保证下半场消息消费业务方即使收到重复消息，也只有1条消息被消费，保证了幂等。

总结，MQ如何保证消息幂等？

首先，上半场幂等。

MQ-client生成inner-msg-id，保证上半场幂等。

这个ID全局唯一，业务无关，由MQ保证。

然后，下半场幂等。

业务发送方带入biz-id，业务接收方去重保证幂等。

这个ID对单业务唯一，业务相关，对MQ透明。

因此，幂等性，不仅对MQ有要求，对业务上下游也有要求。

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