RocketMQ学习笔记(2)

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我是靠谱客的博主俊逸香菇，最近开发中收集的这篇文章主要介绍RocketMQ学习笔记(2)，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、基础概念

1、消息模型

RocketMQ 主要由 Producer 、 Broker 、 Consumer 三部分组成，其中 Producer 负责生产消息，

Consumer 负责消费消息， Broker 负责存储消息。 Broker 在实际部署过程中对应一台服务器，每个Broker 可以存储多个 Topic 的消息，每个 Topic 的消息也可以分片存储于不同的 Broker 。 Message Queue 用于存储消息的物理地址，每个 Topic 中的消息地址存储于多个 Message Queue 中。 ConsumerGroup 由多个 Consumer 实例构成。

2、消息生产者

负责生产消息，一般由业务系统负责生产消息。一个消息生产者会把业务应用系统里产生的消息发送到broker服务器。 RocketMQ 提供多种发送方式，同步发送、异步发送、顺序发送、单向发送。同步和异步方式均需要Broker 返回确认信息，单向发送不需要。生产者中，会把同一类Producer 组成一个集合，叫做生产者组，这类 Producer 发送同一类消息且发送逻辑一致。如果发送的是事务消息且原始生产者在发送之后崩溃，则Broker 服务器会联系同一生产者组的其他生产者实例以提交或回溯消费。

3、消息消费者

负责消费消息，一般是后台系统负责异步消费。一个消息消费者会从 Broker 服务器拉取消息、并将其提供给应用程序。从用户应用的角度而言提供了两种消费形式：拉取式消费、推动式消费。

拉取式消费的应用通常主动调用 Consumer 的拉消息方法从 Broker 服务器拉消息、主动权由应用控

制。一旦获取了批量消息，应用就会启动消费过程。

推动式消费模式下 Broker 收到数据后会主动推送给消费端，该消费模式一般实时性较高。消费者同样会把同一类Consumer 组成一个集合，叫做消费者组，这类 Consumer 通常消费同一类消息且消费逻辑一致。消费者组使得在消息消费方面，实现负载均衡和容错的目标变得非常容易。要注意的

是，消费者组的消费者实例必须订阅完全相同的 Topic 。 RocketMQ 支持两种消息模式：集群消费

（ Clustering ）和广播消费（ Broadcasting ）。集群消费模式下, 相同 Consumer Group 的每个 Consumer 实例平均分摊消息。广播消费模式下，相同Consumer Group的每个 Consumer 实例都接收全量的消息。

4、主题

表示一类消息的集合，每个主题包含若干条消息，每条消息只能属于一个主题，是 RocketMQ 进行消息订阅的基本单位。同一个Topic 下的数据，会分片保存到不同的 Broker 上，而每一个分片单位，就叫做 MessageQueue 。 MessageQueue是生产者发送消息与消费者消费消息的最小单位。

5、代理服务器

消息中转角色，负责存储消息、转发消息。代理服务器在 RocketMQ 系统中负责接收从生产者发送来的消息并存储、同时为消费者的拉取请求作准备。代理服务器也存储消息相关的元数据，包括消费者组、消费进度偏移和主题和队列消息等。

Broker Server 是 RocketMQ 真正的业务核心，包含了多个重要的子模块：

Remoting Module ：整个 Broker 的实体，负责处理来自 clients 端的请求。

Client Manager ：负责管理客户端 (Producer/Consumer) 和维护 Consumer 的 Topic 订阅信息

Store Service ：提供方便简单的 API 接口处理消息存储到物理硬盘和查询功能。

HA Service ：高可用服务，提供 Master Broker 和 Slave Broker 之间的数据同步功能。

Index Service ：根据特定的 Message key 对投递到 Broker 的消息进行索引服务，以提供消息的快

速查询。

而 Broker Server 要保证高可用需要搭建主从集群架构。 RocketMQ 中有两种 Broker 架构模式：

普通集群：

这种集群模式下会给每个节点分配一个固定的角色， master 负责响应客户端的请求，并存储消息。

slave 则只负责对 master 的消息进行同步保存，并响应部分客户端的读请求。消息同步方式分为同步同步和异步同步。这种集群模式下各个节点的角色无法进行切换，也就是说， master 节点挂了，这一组 Broker 就不可用了。

Dledger高可用集群：

Dledger 是 RocketMQ 自 4.5 版本引入的实现高可用集群的一项技术。这个模式下的集群会随机选出一个节点作为master ，而当 master 节点挂了后，会从 slave 中自动选出一个节点升级成为 master 。

Dledger 技术做的事情： 1 、接管 Broker 的 CommitLog 消息存储 2 、从集群中选举出 master 节点 3 、完成master 节点往 slave 节点的消息同步。

6、NameServer

名称服务充当路由消息的提供者。 Broker Server 会在启动时向所有的 Name Server 注册自己的服务信息，并且后续通过心跳请求的方式保证这个服务信息的实时性。生产者或消费者能够通过名字服务查找各主题相应的Broker IP 列表。多个 Namesrv 实例组成集群，但相互独立，没有信息交换。

这种特性也就意味着 NameServer 中任意的节点挂了，只要有一台服务节点正常，整个路由服务就不会有影响。当然，这里不考虑节点的负载情况。

7、消息

消息系统所传输信息的物理载体，生产和消费数据的最小单位，每条消息必须属于一个主题 Topic 。 RocketMQ中每个消息拥有唯一的 Message ID ，且可以携带具有业务标识的 Key 。系统提供了通过Message ID和 Key 查询消息的功能。并且Message 上有一个为消息设置的标志， Tag 标签。用于同一主题下区分不同类型的消息。来自同一业务单元的消息，可以根据不同业务目的在同一主题下设置不同标签。标签能够有效地保持代码的清晰度和连贯性，并优化RocketMQ 提供的查询系统。消费者可以根据 Tag 实现对不同子主题的不同消费逻辑，实现更好的扩展性。

二、消息存储

1、什么时候存储消息

分布式队列因为有高可靠性的要求，所以数据要进行持久化存储。

1. MQ 收到一条消息后，需要向生产者返回一个 ACK 响应，并将消息存储起来。

2. MQ Push 一条消息给消费者后，等待消费者的 ACK 响应，需要将消息标记为已消费。如果没有标记为消费，MQ 会不断的尝试往消费者推送这条消息。

3. MQ 需要定期删除一些过期的消息，这样才能保证服务一直可用。

2、消息存储介质

RocketMQ 采用的是类似于 Kafka 的文件存储机制，即直接用磁盘文件来保存消息，而不需要借助

MySQL 这一类索引工具。

3、消息存储结构

RocketMQ 消息的存储分为三个部分：

CommitLog ：存储消息的元数据。所有消息都会顺序存入到 CommitLog 文件当中。 CommitLog

由多个文件组成，每个文件固定大小 1G 。以第一条消息的偏移量为文件名。

ConsumerQueue ：存储消息在 CommitLog 的索引。一个 MessageQueue 一个文件，记录当前

MessageQueue 被哪些消费者组消费到了哪一条 CommitLog 。

IndexFile ：为了消息查询提供了一种通过 key 或时间区间来查询消息的方法，这种通过 IndexFile 来

查找消息的方法不影响发送与消费消息的主流程。

4、刷盘机制

RocketMQ 需要将消息存储到磁盘上，这样才能保证断电后消息不会丢失。同时这样才可以让存储的消息量可以超出内存的限制。RocketMQ 为了提高性能，会尽量保证磁盘的顺序写。消息在写入磁盘时，有两种写磁盘的方式，同步刷盘和异步刷盘

同步刷盘：

在返回写成功状态时，消息已经被写入磁盘。具体流程是，消息写入内存的 PAGECACHE 后，立刻通知刷盘线程刷盘，然后等待刷盘完成，刷盘线程执行完成后唤醒等待的线程，返回消息写成功的状态。

异步刷盘：

在返回写成功状态时，消息可能只是被写入了内存的 PAGECACHE ，写操作的返回快，吞吐量大；当内存里的消息量积累到一定程度时，统一触发写磁盘动作，快速写入。配置方式：刷盘方式是通过Broker配置文件里的 flflushDiskType 参数设置的，这个参数被配置成 SYNC_FLUSH、 ASYNC_FLUSH 中的一个。

5、主从复制

如果 Broker 以一个集群的方式部署，会有一个 master 节点和多个 slave 节点，消息需要从 Master 复制到 Slave上。而消息复制的方式分为同步复制和异步复制。

同步复制：

同步复制是等 Master 和 Slave 都写入消息成功后才反馈给客户端写入成功的状态。在同步复制下，如果Master 节点故障， Slave 上有全部的数据备份，这样容易恢复数据。但是同步复制会增大数据写入的延迟，降低系统的吞吐量。

异步复制：

异步复制是只要 master 写入消息成功，就反馈给客户端写入成功的状态。然后再异步的将消息复制给 Slave节点。在异步复制下，系统拥有较低的延迟和较高的吞吐量。但是如果master 节点故障，而有些数据没有完成复制，就会造成数据丢失。

配置方式：

消息复制方式是通过 Broker 配置文件里的 brokerRole 参数进行设置的，这个参数可以被设置成

ASYNC_MASTER 、 SYNC_MASTER 、 SLAVE 三个值中的一个。

6、负载均衡

Producer负载均衡

Producer 发送消息时，默认会轮询目标 Topic 下的所有 MessageQueue ，并采用递增取模的方式往不同的MessageQueue 上发送消息，以达到让消息平均落在不同的 queue 上的目的。而由于

MessageQueue是分布在不同的Broker上的，所以消息也会发送到不同的broker上。同时生产者在发送消息时，可以指定一个MessageQueueSelector。通过这个对象来将消息发送到自己指定的MessageQueue上。这样可以保证消息局部有序。

Consumer负载均衡

Consumer 也是以 MessageQueue 为单位来进行负载均衡。分为集群模式和广播模式。

1、集群模式

在集群消费模式下，每条消息只需要投递到订阅这个 topic 的 Consumer Group 下的一个实例即可。

RocketMQ 采用主动拉取的方式拉取并消费消息，在拉取的时候需要明确指定拉取哪一条 message

queue 。而每当实例的数量有变更，都会触发一次所有实例的负载均衡，这时候会按照queue 的数量和实例的数量平均分配queue 给每个实例。每次分配时，都会将MessageQueue 和消费者 ID 进行排序后，再用不同的分配算法进行分配。内置的分配的算法共有六种，分别对应AllocateMessageQueueStrategy 下的六种实现类，可以在 consumer 中直接set 来指定。默认情况下使用的是最简单的平均分配策略。

2、广播模式

广播模式下，每一条消息都会投递给订阅了 Topic 的所有消费者实例，所以也就没有消息分配这一说。而在实现上，就是在Consumer 分配 Queue 时，所有 Consumer 都分到所有的 Queue 。

7、消息重试

首先对于广播模式的消息，是不存在消息重试的机制的，即消息消费失败后，不会再重新进行发送，而只是继续消费新的消息。而对于普通的消息，当消费者消费消息失败后，你可以通过设置返回状态达到消息重试的结果。

如何让消息进行重试

集群消费方式下，消息消费失败后期望消息重试，需要在消息监听器接口的实现中明确进行配置。

有三种配置方式：

返回 Action.ReconsumeLater- 推荐

返回 null

抛出异常

重试次数：

如果消息重试 16 次后仍然失败，消息将不再投递。转为进入死信队列。另外一条消息无论重试多少次，这些重试消息的MessageId 始终都是一样的。然后关于这个重试次数，RocketMQ 可以进行定制。例如通过consumer.setMaxReconsumeTimes(20);将重试次数设定为 20 次。当定制的重试次数超过 16 次后，消息的重试时间间隔均为2 小时。

8、死信队列

当一条消息消费失败， RocketMQ 就会自动进行消息重试。而如果消息超过最大重试次数， RocketMQ就会认为这个消息有问题。但是此时，RocketMQ 不会立刻将这个有问题的消息丢弃，而会将其发送到这个消费者组对应的一种特殊队列：死信队列。

死信队列的特征：

一个死信队列对应一个 ConsumGroup ，而不是对应某个消费者实例。

如果一个 ConsumeGroup 没有产生死信队列， RocketMQ 就不会为其创建相应的死信队列。

一个死信队列包含了这个 ConsumeGroup 里的所有死信消息，而不区分该消息属于哪个 Topic 。

死信队列中的消息不会再被消费者正常消费。

死信队列的有效期跟正常消息相同。默认 3 天，对应 broker.conf 中的 fifileReservedTime 属性。超过

这个最长时间的消息都会被删除，而不管消息是否消费过。

通常，一条消息进入了死信队列，意味着消息在消费处理的过程中出现了比较严重的错误，并且无法自行恢复。此时，一般需要人工去查看死信队列中的消息，对错误原因进行排查。然后对死信消息进行处理，比如转发到正常的Topic 重新进行消费，或者丢弃。

9、消息幂等

1、幂等的概念

在 MQ 系统中，对于消息幂等有三种实现语义：

at most once 最多一次：每条消息最多只会被消费一次

at least once 至少一次：每条消息至少会被消费一次

exactly once 刚刚好一次：每条消息都只会确定的消费一次

这三种语义都有他适用的业务场景。

其中， at most once 是最好保证的。 RocketMQ 中可以直接用异步发送、 sendOneWay 等方式就可以保证。而at least once 这个语义， RocketMQ 也有同步发送、事务消息等很多方式能够保证。

而这个 exactly once 是 MQ 中最理想也是最难保证的一种语义，需要有非常精细的设计才行。 RocketMQ 只能保证at least once ，保证不了 exactly once 。所以，使用 RocketMQ 时，需要由业务系统自行保证消息的幂等性。

2、消息幂等的必要性

在互联网应用中，尤其在网络不稳定的情况下，消息队列 RocketMQ 的消息有可能会出现重复，这个重复简单可以概括为以下情况：

发送时消息重复

当一条消息已被成功发送到服务端并完成持久化，此时出现了网络闪断或者客户端宕机，导致服务

端对客户端应答失败。如果此时生产者意识到消息发送失败并尝试再次发送消息，消费者后续会

收到两条内容相同并且 Message ID 也相同的消息。

投递时消息重复

消息消费的场景下，消息已投递到消费者并完成业务处理，当客户端给服务端反馈应答的时候网络闪断。为了保证消息至少被消费一次，消息队列 RocketMQ 的服务端将在网络恢复后再次尝试投递之前已被处理过的消息，消费者后续会收到两条内容相同并且 Message ID 也相同的消息。负载均衡时消息重复（包括但不限于网络抖动、Broker 重启以及订阅方应用重启）当消息队列 RocketMQ 的 Broker 或客户端重启、扩容或缩容时，会触发 Rebalance ，此时消费者可能会收到重复消息。

3、处理方式

从上面的分析中，我们知道，在 RocketMQ 中，是无法保证每个消息只被投递一次的，所以要在业务上自行来保证消息消费的幂等性。

而要处理这个问题， RocketMQ 的每条消息都有一个唯一的 MessageId ，这个参数在多次投递的过程中是不会改变的，所以业务上可以用这个MessageId 来作为判断幂等的关键依据。

但是，这个 MessageId 是无法保证全局唯一的，也会有冲突的情况。所以在一些对幂等性要求严格的场景，最好是使用业务上唯一的一个标识比较靠谱。例如订单ID 。而这个业务标识可以使用 Message 的Key来进行传递。

最后

以上就是俊逸香菇为你收集整理的RocketMQ学习笔记(2)的全部内容，希望文章能够帮你解决RocketMQ学习笔记(2)所遇到的程序开发问题。

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本图文内容来源于网友提供，作为学习参考使用，或来自网络收集整理，版权属于原作者所有。

本文分类：潘多拉学习笔记
浏览次数：57 次浏览
发布日期：2023-09-19 17:50:46
本文链接：https://www.kaopuke.com/article/k-p-k_14_uzo_2_f1_13_j_22_3.html

RocketMQ学习笔记(2)

概述

一、基础概念

1、消息模型

2、消息生产者

3、消息消费者

4、主题

5、代理服务器

6、NameServer

7、消息

二、消息存储

1、什么时候存储消息

2、消息存储介质

3、消息存储结构

4、刷盘机制

5、主从复制

6、负载均衡

7、消息重试

8、死信队列

9、消息幂等

最后

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RocketMQ学习笔记(2)

概述

一、基础概念

1、消息模型

2、消息生产者

3、消息消费者

4、主题

5、代理服务器

6、NameServer

7、消息

二、消息存储

1、什么时候存储消息

2、消息存储介质

3、消息存储结构

4、刷盘机制

5、主从复制

6、负载均衡

7、消息重试

8、死信队列

9、消息幂等

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