05 | 如何保证消息不丢失

本文探讨了如何通过监控消息序号、使用拦截器机制和配置消息队列来检测并防止消息丢失,涉及生产、存储和消费阶段的可靠性保障措施。同时,讲解了如何避免重复消费问题以及确保消息在整个流程中的可靠传递。

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对大部分业务系统来说,丢消息意味着数据丢失,是不可接受的。丢消息也成为大部分用消息队列的同学最头痛的问题。

目前主流消息队列产品都提供了完善的消息可靠性机制,保证消息的不丢。

检测消息丢失的方法

丢消息还不知道,是用消息队列的最尴尬情况。一般而言,新系统刚上线,各方面不稳定,需要磨合期,这个时候特别要监控系统中是否有消息丢失的情况。

IT基础设施较完善的公司,都有分布式的链路追踪系统,使用类似追踪系统可以很方便地追踪每条消息。而没有,则可以利用消息的有序性进行验证。

在Producer端,给每个发出的消息附加一个连续递增的序号,然后在consumer端检查这个序号的连续性。

若没有消息丢失,Consumer 收到消息的序号必然是连续递增,或者收到消息,其序号必然是上一条消息的序号+1。如果检测到序号不连续,那就是丢消息了。

大多数消息队列的客户端都支持拦截器机制,可以利用这个拦截器机制,在producer发消息之前的拦截器中将序号注入到消息中,在consumer收到消息的拦截器中检测序号的连续性,这样实现的好处是消息检测的代码不会侵入业务,待系统稳定后,也方便将这部分检测的逻辑关闭或删除。

如果是在一个分布式系统中实现这个检测方法,有几个问题需要注意。

Topic内只能保证分区内有序。因此必须发指定分区的消息,在单分区上检测丢失。

对于Producer多实例,不好协调发送顺序。因此由每个Producer分别生成各自序号,附加上Producer的标识,Consumer端分Producer进行序号有序检测。

对于Consumer多实例,最好保证一个分区被一个consumer检测消息序号的连续性有序性。数量最好和分区数量一致,做到consumer和分区一一对应??

确保消息可靠传递

检测消息丢失不能解决消息丢失。

确保消息的可靠传递,需要找到消息会发生丢失的环节,并找到策略去避免。

首先明确一条消息从产生到被消费的过程

     

             |   生产阶段  | 存储阶段 |   消费阶段   |

Producer  —Send—>  Broker     —Pull—>  Consumer

                <—Ack——                   <—Ack—

  • 生产阶段:消息从Producer通过网络发送到Broker端
  • 存储阶段:消息在Broker端存储,若是集群,消息会在这个阶段被复制到其它的副本上
  • 消费阶段:Consumer从Broker上拉取消息,通过网络传输发送到Consumer上

1. 生产阶段:网络传输导致丢数据。请求-确认机制确保。有些消息队列在一段时间没收到确认会自动重试,重试再不行会抛出异常, 此时业务代码需要重试发送,若使用异步发送则需要在异步回调中捕获异常重试。

2. 存储阶段:Broker宕机导致丢数据。单节点配置写入磁盘后再发送确认,RMQ需要配置同步刷盘。磁盘的损坏导致丢数据。集群多节点配置至少写入两个节点后返回确认

3. 消费阶段:请求-确认机制确保。消费逻辑结束后返回确认。

小结

一条消息从发送到消费的整个流程中,消息队列如何确保可靠性。分为三个阶段,生产,存储,消费。

生产阶段,需要捕获发送错误,并重发消息。

存储阶段,需要配置刷盘和复制相关的参数,让消息写到多个副本的磁盘上,确保不因为某个broker宕机或者磁盘损坏而丢失。

消费阶段,需要处理完业务逻辑再确认。

思考

Broker和Consumer都会收到重复的消息,如何避免重复消费带来的问题?

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何通过STM32控制HC-05蓝牙模块进行主从配对并发送消息的问题。用户还要求示例代码和配置教程。首先,我得回忆一下用户提供的引用内容,看看有哪些信息可以利用。 首先,引用[1]、[3]、[4]提到了使用STM32CubeMX配置HC-05,设置主从模式以及AT指令的问题。引用[2]和[4]详细说明了蓝牙模块的调试和通信步骤,特别是AT模式的使用方法。用户需要的是具体的步骤、配置和代码示例。 接下来,我需要整理出一个清晰的步骤流程。首先,硬件连接部分,HC-05的VCC接3.3V或5V,GND接地,TXD和RXD分别接STM32的USART的RX和TX。可能需要用跳线帽连接EN脚或者按键进入AT模式。然后,配置STM32CubeMX,选择USART,设置波特率,生成代码。这部分需要确保USART的配置正确,比如波特率在AT模式下通常是38400,而通信时可能用其他波特率。 然后,AT指令的设置是关键。主模块需要发送AT+ROLE=1,从模块是AT+ROLE=0。配对时需要设置密码,比如AT+PSWD="1234",以及绑定对方的地址。用户可能需要知道如何通过STM32发送这些AT指令,比如通过串口发送字符串。代码示例中需要包含初始化USART,发送AT指令的函数,以及主循环中的发送逻辑。 另外,引用[4]提到了一些问题,比如某些HC-05模块在AT模式下需要按住按键或者EN脚接高电平,这可能需要在步骤中提醒用户注意。还有波特率的问题,用户需要确认AT模式下的正确波特率,否则无法通信。 接下来,示例代码部分需要展示如何初始化串口,发送数据。比如使用HAL_UART_Transmit函数发送AT指令。主函数里可能需要延时等待模块响应,然后发送消息。此外,用户可能需要知道如何接收数据,但用户的问题主要是发送消息,所以可能先重点放在发送部分。 测试步骤中,用户需要确认模块进入AT模式,LED是否慢闪,然后用串口调试助手或者STM32发送AT指令。如果主从配对成功,两个模块的LED应该快闪然后常亮。发送消息时,可能需要使用USART的发送函数,比如通过按键触发发送。 可能的问题包括AT指令无法接收响应,这时候需要检查接线、波特率、是否进入AT模式。引用[4]提到有些模块需要按住按键发送AT指令,这点需要特别提醒用户。 最后,生成相关问题,可能需要包括如何修改配对密码、处理数据接收、优化通信稳定性等。 现在需要确保步骤清晰,代码正确,并且覆盖用户可能遇到的常见问题。同时,引用对应的参考文献,比如配置使用STM32CubeMX[^1][^3],AT指令的设置[^4],以及蓝牙控制的实例[^2]。</think>以下是通过STM32控制HC-05蓝牙模块实现主从配对与通信的详细教程: ### 一、硬件连接 1. **接线说明** - VCC → 3.3V/5V(建议3.3V) - GND → GND - TXD → USART_RX(如PA10) - RXD → USART_TX(如PA9) - EN引脚悬空(AT模式需按住模块按键上电) 2. **模式切换** - AT模式:按住模块按键后通电,LED进入慢闪(2秒/次) - 通信模式:直接通电,LED快闪(未配对)或双闪(已配对) ### 二、STM32CubeMX配置 1. 启用USART1(模式Asynchronous) 2. 配置参数: - Baud Rate: 38400(AT模式)→ 配对后改为通信波特率(如9600) - Word Length: 8 bits - Stop Bits: 1 - No Parity 3. 生成代码时开启串口中断(用于接收数据) ### 三、主从配对配置流程 ```c // 示例代码片段(基于HAL库) void Send_AT_Command(char *cmd) { HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)cmd, strlen(cmd), 100); HAL_Delay(500); } void Configure_Master() { Send_AT_Command("AT+ROLE=1\r\n"); // 设为主机 Send_AT_Command("AT+CMODE=0\r\n"); // 指定地址连接 Send_AT_Command("AT+BIND=98d3,31,30115f\r\n"); // 从机地址 Send_AT_Command("AT+PSWD=\"1234\"\r\n"); // 配对密码 } void Configure_Slave() { Send_AT_Command("AT+ROLE=0\r\n"); // 设为从机 Send_AT_Command("AT+PSWD=\"1234\"\r\n"); } ``` ### 四、通信实现 ```c // 主函数配置 int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_USART1_UART_Init(); Configure_Master(); // 主模块执行 // Configure_Slave(); // 从模块执行 while (1) { if(需要发送数据){ char msg[] = "Hello HC-05!\r\n"; HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)msg, strlen(msg), 100); } HAL_Delay(100); } } ``` ### 五、测试验证 1. 使用串口调试助手确认AT指令响应[^4] 2. 主从配对成功标志: - 主机LED从快闪变为常亮 - 从机LED从快闪变为双闪 3. 通信测试:主机发送消息后,从机通过串口接收数据 ### 六、常见问题排查 1. **AT指令无响应** - 检查波特率是否为38400 - 确认进入AT模式(LED慢闪) - 尝试发送时按住模块按键 2. **配对失败** - 检查双方密码一致性 - 确认从机地址正确(可用AT+ADDR?查询) 3. **通信数据丢失** - 降低波特率测试(如9600) - 增加硬件流控(RTS/CTS)
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