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基于模板方法模式-消息队列发送

消息队列广泛应用于现代分布式系统中，作为解耦、异步处理和流量控制的重要工具。在消息队列的使用中，发送消息是常见的操作。不同的消息队列可能有不同的实现方式，例如，RabbitMQ、Kafka、RocketMQ、Redis等。为了统一操作流程和复用代码，可以使用设计模式来简化开发工作。

模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，旨在通过定义一个操作的骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。在消息队列发送场景中，模板方法模式可以帮助我们定义消息发送的基本流程，同时将具体的发送操作抽象为子类来实现，从而避免重复的代码。

1. 使用 RocketMQ 发送普通消息

public class YourServiceCode {@Autowiredprivate RocketMQTemplate rocketMQTemplate;@Autowiredprivate ConfigurableEnvironment configurableEnvironment;@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public void yourMethod(YourRequestDTO requestParam) {// 业务逻辑：// ...... 省略业务处理部分// 如果是立即发送任务，直接调用消息队列进行发送if (Objects.equals(requestParam.getSendType(), YourSendTypeEnum.IMMEDIATE.getType())) {// 定义消息队列 Topic（根据需要调整实际的 Topic）String topic = "your-topic-name-${unique-name}";// 通过 Spring 上下文解析占位符，把模板中的 unique-name 替换为实际值topic = configurableEnvironment.resolvePlaceholders(topic);// 构建消息体String messageKeys = UUID.randomUUID().toString();Message<Long> message = MessageBuilder.withPayload(yourDO.getId())  // 使用具体的 DO 对象.setHeader(MessageConst.PROPERTY_KEYS, messageKeys)  // 设置消息的 Key.build();// 执行消息队列发送及异常处理逻辑SendResult sendResult;try {sendResult = rocketMQTemplate.syncSend(topic, message, 2000L);  // 发送消息，并设置超时时间log.info("[生产者] 执行任务 - 发送结果：{}，消息ID：{}，消息Keys：{}", sendResult.getSendStatus(), sendResult.getMsgId(), messageKeys);} catch (Exception ex) {log.error("[生产者] 执行任务 - 消息发送失败，消息体：{}", yourDO.getId(), ex);  // 异常处理}}}
}

每次发送消息时，总是充斥着大量相同的冗余代码，这些逻辑散落在业务代码中，不利于对核心业务的理解和维护。

2.什么是模板方法模式

模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，旨在通过在父类中定义一个算法的框架（即模板方法），而将某些步骤延迟到子类中实现。模板方法模式让子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些特定步骤。

在模板方法模式中：

• 父类提供了一个骨架方法（即模板方法），并规定了算法的步骤。
• 子类负责实现某些具体的步骤，这些步骤通常是一些可变的行为，父类并不关心。
• 父类的模板方法调用这些可变的步骤，完成一个完整的算法流程。

通过这种方式，可以确保算法的结构一致，但又允许各个子类根据需要修改特定的步骤。

3. 使用模板方法模式的好处

使用模板方法模式后，我们可以将发送消息的流程固定，并把具体的步骤通过子类来实现。这样带来了以下好处：

• 代码复用：通过模板方法模式，可以将发送消息的共同逻辑提取到父类中，避免了重复代码。例如，连接消息队列和错误处理等通用逻辑只需在父类中实现。
• 清晰的流程控制：模板方法模式能够清晰地定义消息发送的流程，所有子类遵循同一流程，便于理解和调试。
• 易于扩展：如果需要支持不同的消息队列，只需要创建不同的子类实现具体的发送逻辑，父类的通用流程不变，符合开闭原则，便于扩展。
• 高内聚低耦合：每个消息队列的具体实现仅依赖于模板方法模式中的抽象方法，具有很高的内聚性，同时也保持了与其他模块的低耦合。

4.模板方法设计模式重构消息发送

4.1 定义消息发送事件基础实体

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Builder
public final class BaseSendExtendDTO {/*** 事件名称*/private String eventName;/*** 主题*/private String topic;/*** 标签*/private String tag;/*** 业务标识*/private String keys;/*** 发送消息超时时间*/private Long sentTimeout;/*** 具体延迟时间*/private Long delayTime;
}

另外，有些和业务无关的属性，我们再抽象一层 Wrapper 类，用于定义消息发送基础内容。

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor(force = true)
@AllArgsConstructor
@RequiredArgsConstructor
public final class MessageWrapper<T> implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;/*** 消息发送 Keys*/@NonNullprivate String keys;/*** 消息体*/@NonNullprivate T message;/*** 消息发送时间*/private Long timestamp = System.currentTimeMillis();
}

4.2 定义抽象消息发送类

将消息发送的逻辑和结果日志的打印进行了抽象，也就是抽象方法模式中的复用性。并且，将消息发送事件的基本参数（如 Topic、Tag、是否延迟消息等）以及 Keys 的个性化属性独立为两个抽象方法。

@RequiredArgsConstructor
@Slf4j(topic = "CommonSendProduceTemplate")
public abstract class AbstractCommonSendProduceTemplate<T> {private final RocketMQTemplate rocketMQTemplate;/*** 构建消息发送事件基础扩充属性实体** @param messageSendEvent 消息发送事件* @return 扩充属性实体*/protected abstract BaseSendExtendDTO buildBaseSendExtendParam(T messageSendEvent);/*** 构建消息基本参数，请求头、Keys...** @param messageSendEvent 消息发送事件* @param requestParam     扩充属性实体* @return 消息基本参数*/protected abstract Message<?> buildMessage(T messageSendEvent, BaseSendExtendDTO requestParam);/*** 消息事件通用发送** @param messageSendEvent 消息发送事件* @return 消息发送返回结果*/public SendResult sendMessage(T messageSendEvent) {BaseSendExtendDTO baseSendExtendDTO = buildBaseSendExtendParam(messageSendEvent);SendResult sendResult;try {// 构建 Topic 目标落点 formats: `topicName:tags`StringBuilder destinationBuilder = StrUtil.builder().append(baseSendExtendDTO.getTopic());if (StrUtil.isNotBlank(baseSendExtendDTO.getTag())) {destinationBuilder.append(":").append(baseSendExtendDTO.getTag());}// 延迟时间不为空，发送任意延迟消息，否则发送普通消息if (baseSendExtendDTO.getDelayTime() != null) {sendResult = rocketMQTemplate.syncSendDeliverTimeMills(destinationBuilder.toString(),buildMessage(messageSendEvent, baseSendExtendDTO),baseSendExtendDTO.getDelayTime());} else {sendResult = rocketMQTemplate.syncSend(destinationBuilder.toString(),buildMessage(messageSendEvent, baseSendExtendDTO),baseSendExtendDTO.getSentTimeout());}log.info("[生产者] {} - 发送结果：{}，消息ID：{}，消息Keys：{}", baseSendExtendDTO.getEventName(), sendResult.getSendStatus(), sendResult.getMsgId(), baseSendExtendDTO.getKeys());} catch (Throwable ex) {log.error("[生产者] {} - 消息发送失败，消息体：{}", baseSendExtendDTO.getEventName(), JSON.toJSONString(messageSendEvent), ex);throw ex;}return sendResult;}
}

4.3. 定义消息发送事件

将消息队列中的数据定义为事件

4.4定义消息队列生产者

消息队列生产者继承了我们的消息发送抽象类，并实现了两个抽象方法，从而体现了模板方法设计模式的扩展性。在业务代码中，只需引入消息发送生产者，即可通过简洁的一行代码完成消息发送流程。

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class CouponTaskExecuteEvent {/*** 推送任务id*/private Long couponTaskId;
}@Slf4j
@Component
public class CouponTaskActualExecuteProducer extends AbstractCommonSendProduceTemplate<CouponTaskExecuteEvent> {private final ConfigurableEnvironment environment;public CouponTaskActualExecuteProducer(@Autowired RocketMQTemplate rocketMQTemplate, @Autowired ConfigurableEnvironment environment) {super(rocketMQTemplate);this.environment = environment;}@Overrideprotected BaseSendExtendDTO buildBaseSendExtendParam(CouponTaskExecuteEvent messageSendEvent) {return BaseSendExtendDTO.builder().eventName("优惠券推送执行").keys(String.valueOf(messageSendEvent.getCouponTaskId())).topic(environment.resolvePlaceholders("你的主题")).sentTimeout(2000L).build();}@Overrideprotected Message<?> buildMessage(CouponTaskExecuteEvent couponTaskExecuteEvent, BaseSendExtendDTO requestParam) {String keys = StrUtil.isEmpty(requestParam.getKeys()) ? UUID.randomUUID().toString() : requestParam.getKeys();return MessageBuilder.withPayload(new MessageWrapper(keys, couponTaskExecuteEvent)).setHeader(MessageConst.PROPERTY_KEYS, keys).setHeader(MessageConst.PROPERTY_TAGS, requestParam.getTag()).build();}
}