Как гарантировать at-least-once или exactly-once доставку сообщений?

At-most-once, at-least-once и exactly-once

Как получить at-least-once

Получатель подтверждает обработку только после успешного выполнения бизнес-операции. Если получатель упал до подтверждения, брокер повторно доставит сообщение другому экземпляру. Так риск потери снижается, но появляется риск дубликата.

1. Получатель получает сообщение
2. Выполняет бизнес-операцию
3. Сохраняет результат
4. Подтверждает обработку брокеру

Если сбой произошёл до шага 4,
сообщение может быть доставлено повторно.

Почему exactly-once сложно

Представим задачу: списать деньги во внешнем платёжном сервисе, сохранить заказ в базе и подтвердить сообщение брокеру. Если процесс упадёт между этими шагами, нельзя одним обычным действием атомарно гарантировать результат во всех независимых системах.

Практический путь к exactly-once effect

• каждому сообщению назначают уникальный идентификатор;

• получатель хранит факт обработки идентификатора в базе данных;

• бизнес-эффект и запись об обработке выполняют в одной локальной транзакции;

• повторное сообщение с тем же идентификатором не создаёт новый эффект;

• для внешних API передают идемпотентный ключ, если сервис его поддерживает.

processed_messages:
  message_id: string, unique
  processed_at: timestamp

business_operation:
  operation_id: string, unique
  status: completed

Outbox pattern

Чтобы не потерять событие после изменения данных, бизнес-изменение и запись исходящего события сохраняют в одной транзакции базы. Отдельный процесс читает таблицу исходящих событий и публикует их в брокер. Это называется outbox pattern.

Как ответить на собеседовании

Для at-least-once подтверждаю сообщение только после успешной обработки, поэтому допускаю дубликаты. Для exactly-once effect делаю получателя идемпотентным: использую message ID, уникальное ограничение и одну транзакцию для записи результата и отметки обработки. Между несколькими независимыми системами exactly-once редко обеспечивается одной настройкой, поэтому нужны идемпотентность, outbox и идемпотентные ключи внешних вызовов.