为什么要使用MQ?
因为项目比较大,做了分布式系统,所有远程服务调用请求都是 同步执行 经常出问题,所以引入了mq
解耦:
系统耦合度降低,没有强依赖关系
异步:
不需要同步执行的远程调用可以有效提高响应时间
削峰:
请求达到峰值后,后端service还可以保持固定消费速率消费,不会被压垮
多个mq如何选型?
RabbitMQ:
erlang开发,延迟比较低
RocketMQ:
java开发,面向互联网集群化功能丰富
kafka;
Scala开发,面向日志功能丰富
ActiveMQ:
java开发,简单,稳定
小项目:ActiveMQ
大项目:RocketMQ或kafka、RabbitMq
RocketMQ由哪些角色组成,每个角色作用和特点是什么?
nameserver 无状态 动态列表
producer
broker
consumer
RocketMQ中的Topic和ActiveMQ有什么区别?
ActiveMQ :
有destination的概念,即消息目的地
destination分为两类:
- topic
- 广播消息
- queue
- 队列消息
RocketMQ:
RocketMQ的Topic是一组Message Queue的集合 ConsumeQueue
一条消息是广播消息还是队列消息由客户端消费决定
RocketMQ Broker中的消息被消费后会立即删除吗?
不会,每条消息都会持久化到CommitLog中,每个consumer连接到broker后会维持消费进度信息,
当有消息消费后只是当前consumer的消费进度(CommitLog的offset)更新了。
那么消息会堆积吗?什么时候清理过期消息?
4.6版本默认48小时后会删除不再使用的CommitLog文件
- 检查这个文件最后访问时间
- 判断是否大于过期时间
- 指定时间删除,默认凌晨4点
RocketMQ消费模式有几种?
消费模型由consumer决定,消费维度为Topic
集群消费:
一组consumer同时消费一个topic,可以分配消费负载均衡策略分配consumer对应消费topic下的哪些queue
多个group同时消费一个topic时,每个group都会消费到数据
一条消息只会被一个group中的consumer消费,
广播消费:
消息将对一 个Consumer Group 下的各个 Consumer 实例都消费一遍。即即使这些 Consumer 属于同一个Consumer Group ,
消息也会被 Consumer Group 中的每个 Consumer 都消费一次。
长轮询:
Consumer -> Broker RocketMQ采用的长轮询建立连接
- consumer的处理能力Broker不知道
- 直接推送消息 broker端压力较大
- 采用长连接有可能consumer不能及时处理推送过来的数据
- pull主动权在consumer手里
短轮询:
client不断发送请求到server,每次都需要重新连接
长轮询:
client发送请求到server,server有数据返回,没有数据请求挂起不断开连接
长连接:
连接一旦建立,永远不断开,push方式推送
消费消息时使用的是push还是pull?
在刚开始的时候就要决定使用哪种方式消费
两种:
`DefaultLitePullConsumerImpl` 拉
`DefaultMQPushConsumerImpl`推
两个都实现了MQConsumerInner接口
名称上看起来是一个推,一个拉,但实际底层实现都是采用的**长轮询机制**,即拉取方式
broker端属性 longPollingEnable 标记是否开启长轮询。默认开启
为什么要主动拉取消息而不使用事件监听方式?
事件驱动方式是建立好长连接,由事件(发送数据)的方式来实时推送。
如果broker主动推送消息的话有可能push速度快,消费速度慢的情况,那么就会造成消息在consumer端堆积过多,
同时又不能被其他consumer消费的情况
说一说几种常见的消息同步机制?
push:
如果broker主动推送消息的话有可能push速度快,消费速度慢的情况,那么就会造成消息在consumer端堆积过多,
同时又不能被其他consumer消费的情况
pull:
轮训时间间隔,固定值的话会造成资源浪费
broker如何处理拉取请求的?
consumer首次请求broker
- broker中是否有符合条件的消息
- 有 ->
- 响应consumer
- 等待下次consumer的请求
- 没有
- 挂起consumer的请求,即不断开连接,也不返回数据
- 挂起时间长短,写死在代码里的吗?长轮询写死,短轮询可以配
- 使用consumer的offset,
- DefaultMessageStore#ReputMessageService#run方法
- 每隔1ms检查commitLog中是否有新消息,有的话写入到pullRequestTable
- 当有新消息的时候返回请求
- PullRequestHoldService 来Hold连接,每个5s执行一次检查pullRequestTable有没有消息,有的话立即推送
集群消息的消费负载均衡 :
在集群消费模式下(clustering)
相同的group中的每个消费者只消费topic中的一部分内容
group中的所有消费者都参与消费过程,每个消费者消费的内容不重复,从而达到负载均衡的效果。
使用 DefaultMQPushConsumer,新启动的消费者自动参与负载均衡。
RocketMQ如何做负载均衡?
通过Topic在多broker中分布式存储实现
producer端:
发送端指定Target message queue发送消息到相应的broker,来达到写入时的负载均衡
- 提升写入吞吐量,当多个producer同时向一个broker写入数据的时候,性能会下降
- 消息分布在多broker中,为负载消费做准备
每 30 秒从 nameserver获取 Topic 跟 Broker 的映射关系,近实时获取最新数据存储单元,queue落地在哪个broker中
在使用api中send方法的时候,可以指定Target message queue写入或者使用MessageQueueSelector
默认策略是随机选择:
- producer维护一个index
- 每次取节点会自增
- index向所有broker个数取余
- 自带容错策略
其他实现:
- SelectMessageQueueByHash
- hash的是传入的args
- SelectMessageQueueByRandom
- SelectMessageQueueByMachineRoom 没有实现
也可以自定义实现**MessageQueueSelector**接口中的select方法
MessageQueue select(final List<MessageQueue> mqs, final Message msg, final Object arg);
参考源码
- 启动producer的时候会向nameserver发送心跳包
- 获取nameserver中的topic列表
- 使用topic向nameserver获取topicRouteData
TopicRouteData 对象表示与某一个topic有关系的broker节点信息,内部包含多个QueueData对象
(可以有多个broker集群支持该topic)和多个BrokerData信息(多个集群的多个节点信息都在该列表中)
producer加工TopicRouteData,对应的多节点信息后返回mqs。
consumer端:
客户端完成负载均衡
- 获取集群其他节点
- 当前节点消费哪些queue
- 负载粒度直到Message Queue
- consumer的数量最好和Message Queue的数量对等或者是倍数,不然可能会有消费倾斜
- 每个consumer通过**balanced**维护processQueueTable
- processQueueTable为当前consumer的消费queue
- processQueueTable中有
- ProcessQueue :维护消费进度,从broker中拉取回来的消息缓冲
- MessageQueue : 用来定位查找queue
DefaultMQPushConsumer 默认 使用AllocateMessageQueueAveragely(平均分配)
当消费负载均衡consumer和queue不对等的时候会发生什么?
1.平均分配 2.环形分配
负载均衡算法:
平均分配策略(默认)(AllocateMessageQueueAveragely)
环形分配策略(AllocateMessageQueueAveragelyByCircle)
手动配置分配策略(AllocateMessageQueueByConfig)
机房分配策略(AllocateMessageQueueByMachineRoom)
一致性哈希分配策略(AllocateMessageQueueConsistentHash)
靠近机房策略(AllocateMachineRoomNearby)
消息丢失:
SendResult
producer在发送同步/异步可靠消息后,会接收到SendResult,表示消息发送成功
SendResult其中属性sendStatus表示了broker是否真正完成了消息存储
当sendStatus!="ok"的时候,应该重新发送消息,避免丢失
当producer.setRetryAnotherBrokerWhenNotStoreOK
消息重复消费:
影响消息正常发送和消费的重要原因是网络的不确定性。
可能是因为consumer首次启动引起重复消费
需要设置`consumer.setConsumeFromWhere`
只对一个新的consumeGroup第一次启动时有效,设置从头消费还是从维护开始消费
你们怎么保证投递出去的消息只有一条且仅仅一条,不会出现重复的数据?
绑定业务key
如果消费了重复的消息怎么保证数据的准确性?
引起重复消费的原因:
ACK
正常情况下在consumer真正消费完消息后应该发送ack,通知broker该消息已正常消费,从queue中剔除
当ack因为网络原因无法发送到broker,broker会认为词条消息没有被消费,此后会开启消息重投机制把消息再次投递到consumer
group:
在CLUSTERING模式下,消息在broker中会保证相同group的consumer消费一次,但是针对不同group的consumer会推送多次
解决方案:
1.数据库表:
处理消息前,使用消息主键在表中带有约束的字段中insert
2.Map:
单机时可以使用map *ConcurrentHashMap* -> putIfAbsent guava cache
3.Redis:
使用主键或set操作
如何让RocketMQ保证消息的顺序消费?
你们线上业务用消息中间件的时候,是否需要保证消息的顺序性?
如果不需要保证消息顺序,为什么不需要?假如我有一个场景要保证消息的顺序,你们应该如何保证?
- 同一topic
- 同一个QUEUE
- 发消息的时候一个线程去发送消息
- 消费的时候 一个线程 消费一个queue里的消息或者使用MessageListenerOrderly
- 多个queue 只能保证单个queue里的顺序
应用场景是啥?
应用系统和现实的生产业务绑定,避免在分布式系统中多端消费业务消息造成顺序混乱
比如需要严格按照顺序处理的数据或业务:
业务办理过程:
1. 收件录入信息
2. 信息核对
3. 送入办理系统处理
电商订单:
1. 创建订单
2. 检查库存预扣库存
3. 支付
4. 真扣库存
binlog同步
RocketMQ如何保证消息不丢失?
1. 生产端如何保证投递出去的消息不丢失:消息在半路丢失,或者在MQ内存中宕机导致丢失,此时你如何基于MQ的功能保证消息不要丢失?
2. MQ自身如何保证消息不丢失?
3. 消费端如何保证消费到的消息不丢失:如果你处理到一半消费端宕机,导致消息丢失,此时怎么办?
解耦的思路?
发送方:
发送消息时做消息备份(记日志或同步到数据库),判断sendResult是否正常返回
broker:
节点保证
- master接受到消息后同步刷盘,保证了数据持久化到了本机磁盘中
- 同步写入slave
- 写入完成后返回SendResult
consumer:
- 记日志
- 同步执行业务逻辑,最后返回ack
- 异常控制
磁盘保证:
使用Raid磁盘阵列保证数据磁盘安全
网络数据篡改:
内置TLS可以开启,默认使用crc32校验数据
消息刷盘机制底层实现:
每间隔10ms,执行一次数据持久化操作
两种, 同步刷、异步刷
同步刷盘:
消息被Broker写入磁盘后再给producer响应
异步刷盘:
消息被Broker写入内存后立即给producer响应,当内存中消息堆积到一定程度的时候写入磁盘持久化。
```
public void run() {
CommitLog.log.info(this.getServiceName() + " service started");
while (!this.isStopped()) {
try {
this.waitForRunning(10);
this.doCommit();
} catch (Exception e) {
CommitLog.log.warn(this.getServiceName() + " service has exception. ", e);
}
}
rocketMq的消息堆积如何处理?
下游消费系统如果宕机了,导致几百万条消息在消息中间件里积压,此时怎么处理?
你们线上是否遇到过消息积压的生产故障?如果没遇到过,你考虑一下如何应对?
具体表现为 ui中转圈圈
对于大规模消息发送接收可以使用pull模式,手动处理消息拉取速度,消费的时候统计消费时间以供参考
保证消息消费速度固定,即可通过上线更多consumer临时解决消息堆积问题
如果consumer和queue不对等,上线了多台也在短时间内无法消费完堆积的消息怎么办?
- 准备一个临时的topic
- queue的数量是堆积的几倍
- queue分不到多broker种
- 上线一台consumer做消息的搬运工,把原来topic中的消息挪到新的topic里,不做业务逻辑处理,只是挪过去
- 上线N台consumer同时消费临时topic中的数据
- 改bug
- 恢复原来的consumer,继续消费之前的topic
堆积时间过长消息超时了?
RocketMQ中的消息只会在commitLog被删除的时候才会消失,不会超时
堆积的消息会不会进死信队列?
不会,消息在消费失败后会进入重试队列(%RETRY%+consumergroup),多次(默认16)才会进入死信队列(%DLQ%+consumergroup)
零拷贝等技术是如何运用的?
使用nio的MappedByteBuffer调起数据输出
RocketMQ很大的一个特点是对分布式事务的支持,这块机制的底层原理:
分布式系统中的事务可以使用TCC(Try、Confirm、Cancel)、2pc来解决分布式系统中的消息原子性
RocketMQ 4.3+提供分布事务功能,通过 RocketMQ 事务消息能达到分布式事务的最终一致
RocketMQ实现方式
Half Message:预处理消息,当broker收到此类消息后,会存储到RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC的消息消费队列中
检查事务状态:Broker会开启一个定时任务,消费RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC队列中的消息,
每次执行任务会向消息发送者确认事务执行状态(提交、回滚、未知),如果是未知,等待下一次回调。
超时:如果超过回查次数,默认回滚消息
TransactionListener的两个方法:
1. executeLocalTransaction
半消息发送成功触发此方法来执行本地事务
2. checkLocalTransaction
broker将发送检查消息来检查事务状态,并将调用此方法来获取本地事务状态
本地事务执行状态:
LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE
执行事务成功,确认提交
LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE
回滚消息,broker端会删除半消息
LocalTransactionState.UNKNOW
暂时为未知状态,等待broker回查
高吞吐量下如何优化生产者和消费者的性能?
消费
- 同一group下,多机部署,并行消费
- 单个consumer提高消费线程个数
- 批量消费
- 消息批量拉取
- 业务逻辑批量处理
RocketMQ 是如何保证数据的高容错性的?
- 在不开启容错的情况下,轮询队列进行发送,如果失败了,重试的时候过滤失败的Broker
- 如果开启了容错策略,会通过RocketMQ的预测机制来预测一个Broker是否可用
- 如果上次失败的Broker可用那么还是会选择该Broker的队列
- 如果上述情况失败,则随机选择一个进行发送
- 在发送消息的时候会记录一下调用的时间与是否报错,根据该时间去预测broker的可用时间