RocketMQ简介

发表于 更新于

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。

RocketMQ 网络部署特点

图 0

RocketMQ架构上主要分为四部分

  1. NameServer：是一个几乎无状态节点，可集群部署，节点之间无任何信息同步。是一个非常简单的Topic路由注册中心，其角色类似Dubbo中的zookeeper，支持Broker的动态注册与发现。
    主要包括两个功能：
    • Broker管理，NameServer接受Broker集群的注册信息并且保存下来作为路由信息的基本数据。然后提供心跳检测机制，检查Broker是否还存活；
    • 路由信息管理，每个NameServer将保存关于Broker集群的整个路由信息和用于客户端查询的队列信息。然后Producer和Conumser通过NameServer就可以知道整个Broker集群的路由信息，从而进行消息的投递和消费。

NameServer通常也是集群的方式部署，各实例间相互不进行信息通讯。Broker是向每一台NameServer注册自己的路由信息，所以每一个NameServer实例上面都保存一份完整的路由信息。当某个NameServer因某种原因下线了，Broker仍然可以向其它NameServer同步其路由信息，Producer,Consumer仍然可以动态感知Broker的路由的信息。

  1. Broker部署相对复杂，Broker分为Master与Slave，一个Master可以对应多个Slave，但是一个Slave只能对应一个Master，Master与Slave 的对应关系通过指定相同的BrokerName，不同的BrokerId 来定义，BrokerId为0表示Master，非0表示Slave。Master也可以部署多个。每个Broker与NameServer集群中的所有节点建立长连接，定时注册Topic信息到所有NameServer。

    注意：当前RocketMQ版本在部署架构上支持一Master多Slave，但只有BrokerId=1的从服务器才会参与消息的读负载。

  2. Producer与NameServer集群中的其中一个节点（随机选择）建立长连接，定期从NameServer获取Topic路由信息，并向提供Topic 服务的Master建立长连接，且定时向Master发送心跳。Producer完全无状态，可集群部署。

  3. Consumer与NameServer集群中的其中一个节点（随机选择）建立长连接，定期从NameServer获取Topic路由信息，并向提供Topic服务的Master、Slave建立长连接，且定时向Master、Slave发送心跳。Consumer既可以从Master订阅消息，也可以从Slave订阅消息，消费者在向Master拉取消息时，Master服务器会根据拉取偏移量与最大偏移量的距离（判断是否读老消息，产生读I/O），以及从服务器是否可读等因素建议下一次是从Master还是Slave拉取。

结合部署架构图，描述集群工作流程

  1. 启动NameServer，NameServer起来后监听端口，等待Broker、Producer、Consumer连上来，相当于一个路由控制中心。
  2. Broker启动，跟所有的NameServer保持长连接，定时发送心跳包。心跳包中包含当前Broker信息(IP+端口等)以及存储所有Topic信息。注册成功后，NameServer集群中就有Topic跟Broker的映射关系。
  3. Producer发送消息，启动时先跟NameServer集群中的其中一台建立长连接，并从NameServer中获取当前发送的Topic存在哪些Broker上，轮询从队列列表中选择一个队列，然后与队列所在的Broker建立长连接从而向Broker发消息
  4. Consumer跟Producer类似，跟其中一台NameServer建立长连接，获取当前订阅Topic存在哪些Broker上，然后直接跟Broker建立连接通道，开始消费消息。
  5. 收发消息前，先创建Topic，创建Topic时需要指定该Topic要存储在哪些Broker上，也可以在发送消息时自动创建Topic。

Broker包含了以下几个重要子模块

图 1

  1. Remoting Module：整个Broker的实体，负责处理来自clients端的请求。
  2. Client Manager：负责管理客户端(Producer/Consumer)和维护Consumer的Topic订阅信息
  3. 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。
  4. HA Service：高可用服务，提供Master Broker 和 Slave Broker之间的数据同步功能。
  5. 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。

集群部署

单Master模式

这种方式风险较大，一旦Broker重启或者宕机时，会导致整个服务不可用。不建议线上环境使用,可以用于本地测试。

  1. 启动 NameServer

    1
    2
    3

    ### 首先启动Name Server
    $ nohup sh mqnamesrv

  2. 启动 Broker

    1
    2
    $ nohup sh bin/mqbroker -n localhost:9876 
    ### 验证Name Server 是否启动成功，例如Broker的IP为：192.168.1.2，且名称为broker-a

    多Master模式

    一个集群无Slave，全是Master，例如2个Master或者3个Master，这种模式的优缺点如下：

  • 优点：配置简单，单个Master宕机或重启维护对应用无影响，在磁盘配置为RAID10时，即使机器宕机不可恢复情况下，由于RAID10磁盘非常可靠，消息也不会丢（异步刷盘丢失少量消息，同步刷盘一条不丢），性能最高；
  • 缺点：单台机器宕机期间，这台机器上未被消费的消息在机器恢复之前不可订阅，消息实时性会受到影响。
  1. 启动NameServer

NameServer需要先于Broker启动，且如果在生产环境使用，为了保证高可用，建议一般规模的集群启动3个NameServer，各节点的启动命令相同，如下：

1
2
### 首先启动Name Server
$ nohup sh mqnamesrv
  1. 启动Broker集群
1
2
3
4
5
### 在机器A，启动第一个Master，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
$ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-a.properties 

### 在机器B，启动第二个Master，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
$ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-noslave/broker-b.properties

如上启动命令是在单个NameServer情况下使用的。对于多个NameServer的集群，Broker启动命令中-n后面的地址列表用分号隔开即可，例如 192.168.1.1:9876;192.161.2:9876。

多Master多Slave模式-异步复制

每个Master配置一个Slave，有多对Master-Slave，HA采用异步复制方式，主备有短暂消息延迟（毫秒级），这种模式的优缺点如下：

优点：即使磁盘损坏，消息丢失的非常少，且消息实时性不会受影响，同时Master宕机后，消费者仍然可以从Slave消费，而且此过程对应用透明，不需要人工干预，性能同多Master模式几乎一样；
缺点：Master宕机，磁盘损坏情况下会丢失少量消息。

  1. 启动NameServer
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    ### 首先启动Name Server
    $ nohup sh mqnamesrv &

    ### 验证Name Server 是否启动成功
    $ tail -f ~/logs/rocketmqlogs/namesrv.log
    The Name Server boot success...
  2. 启动Broker集群
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
### 在机器A，启动第一个Master，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
$ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-a.properties &

### 在机器B，启动第二个Master，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
$ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-b.properties &

### 在机器C，启动第一个Slave，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
$ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-a-s.properties &

### 在机器D，启动第二个Slave，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
$ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-async/broker-b-s.properties

多Master多Slave模式-同步双写

每个Master配置一个Slave，有多对Master-Slave，HA采用同步双写方式，即只有主备都写成功，才向应用返回成功，这种模式的优缺点如下：

优点：数据与服务都无单点故障，Master宕机情况下，消息无延迟，服务可用性与数据可用性都非常高；
缺点：性能比异步复制模式略低（大约低10%左右），发送单个消息的RT会略高，且目前版本在主节点宕机后，备机不能自动切换为主机。

  1. 启动NameServer
1
2
3
4
5
6
### 首先启动Name Server
$ nohup sh mqnamesrv &

### 验证Name Server 是否启动成功
$ tail -f ~/logs/rocketmqlogs/namesrv.log
The Name Server boot success...
  1. 启动Broker集群
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    ### 在机器A，启动第一个Master，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
    $ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-a.properties &

    ### 在机器B，启动第二个Master，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
    $ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-b.properties &

    ### 在机器C，启动第一个Slave，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
    $ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-a-s.properties &

    ### 在机器D，启动第二个Slave，例如NameServer的IP为：192.168.1.1
    $ nohup sh mqbroker -n 192.168.1.1:9876 -c $ROCKETMQ_HOME/conf/2m-2s-sync/broker-b-s.properties &

以上Broker与Slave配对是通过指定相同的BrokerName参数来配对，Master的BrokerId必须是0，Slave的BrokerId必须是大于0的数。另外一个Master下面可以挂载多个Slave，同一Master下的多个Slave通过指定不同的BrokerId来区分。$ROCKETMQ_HOME指的RocketMQ安装目录，需要用户自己设置此环境变量。

集群监控平台搭建

RocketMQ有一个对其扩展的开源项目incubator-rocketmq-externals，这个项目中有一个子模块叫rocketmq-console，这个便是管理控制台项目了，先将incubator-rocketmq-externals拉到本地，因为我们需要自己对rocketmq-console进行编译打包运行。

下载并编译打包

1
2
git clone https://github.com/apache/rocketmq-dashboard.git
cd rocketmq-dashboard

进入到解压的文件夹下修改 application.yml 文件

执行 mvn clean package -DskipTests=true

启动 rocketmq-dashboard：

java -jar rocketmq-dashboard-1.0.1-SNAPSHOT.jar

启动成功后，我们就可以通过浏览器访问http://localhost:8080进入控制台界面了，如下图：

图 2

示例

在基本样例中我们提供如下的功能场景：

  • 使用RocketMQ发送三种类型的消息：同步消息、异步消息和单向消息。其中前两种消息是可靠的，因为会有发送是否成功的应答。
  • 使用RocketMQ来消费接收到的消息。

加入依赖

1
2
3
4
5
<dependency>
    <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
    <artifactId>rocketmq-client</artifactId>
    <version>4.3.0</version>
</dependency>

消息发送

Producer端发送同步消息 这种可靠性同步地发送方式使用的比较广泛，比如：重要的消息通知，短信通知。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
public class SyncProducer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 实例化消息生产者Producer
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("please_rename_unique_group_name");
        // 设置NameServer的地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 启动Producer实例
        producer.start();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            // 创建消息，并指定Topic，Tag和消息体
            Message msg = new Message("TopicTest" /* Topic */,
            "TagA" /* Tag */,
            ("Hello RocketMQ " + i).getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET) /* Message body */
            );
            // 发送消息到一个Broker
            SendResult sendResult = producer.send(msg);
            // 通过sendResult返回消息是否成功送达
            System.out.printf("%s%n", sendResult);
        }
        // 如果不再发送消息，关闭Producer实例。
        producer.shutdown();
    }
}

发送异步消息 异步消息通常用在对响应时间敏感的业务场景，即发送端不能容忍长时间地等待Broker的响应。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
public class AsyncProducer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 实例化消息生产者Producer
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("please_rename_unique_group_name");
        // 设置NameServer的地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 启动Producer实例
        producer.start();
        producer.setRetryTimesWhenSendAsyncFailed(0);

    int messageCount = 100;
        // 根据消息数量实例化倒计时计算器
    final CountDownLatch2 countDownLatch = new CountDownLatch2(messageCount);
        for (int i = 0; i < messageCount; i++) {
                final int index = i;
                // 创建消息，并指定Topic，Tag和消息体
                Message msg = new Message("TopicTest",
                    "TagA",
                    "OrderID188",
                    "Hello world".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
                // SendCallback接收异步返回结果的回调
                producer.send(msg, new SendCallback() {
                    @Override
                    public void onSuccess(SendResult sendResult) {
                        System.out.printf("%-10d OK %s %n", index,
                            sendResult.getMsgId());
                    }
                    @Override
                    public void onException(Throwable e) {
                      System.out.printf("%-10d Exception %s %n", index, e);
                      e.printStackTrace();
                    }
                });
        }
    // 等待5s
    countDownLatch.await(5, TimeUnit.SECONDS);
        // 如果不再发送消息，关闭Producer实例。
        producer.shutdown();
    }
}

单向发送消息 这种方式主要用在不特别关心发送结果的场景，例如日志发送。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
public class OnewayProducer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 实例化消息生产者Producer
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("please_rename_unique_group_name");
        // 设置NameServer的地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 启动Producer实例
        producer.start();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            // 创建消息，并指定Topic，Tag和消息体
            Message msg = new Message("TopicTest" /* Topic */,
                "TagA" /* Tag */,
                ("Hello RocketMQ " + i).getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET) /* Message body */
            );
            // 发送单向消息，没有任何返回结果
            producer.sendOneway(msg);

        }
        // 如果不再发送消息，关闭Producer实例。
        producer.shutdown();
    }
}

发送延时消息

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
public class ScheduledMessageProducer {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
      // 实例化一个生产者来产生延时消息
      DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("ExampleProducerGroup");
      // 启动生产者
      producer.start();
      int totalMessagesToSend = 100;
      for (int i = 0; i < totalMessagesToSend; i++) {
          Message message = new Message("TestTopic", ("Hello scheduled message " + i).getBytes());
          // 设置延时等级3,这个消息将在10s之后发送(现在只支持固定的几个时间,详看delayTimeLevel)
          message.setDelayTimeLevel(3);
          // 发送消息
          producer.send(message);
      }
       // 关闭生产者
      producer.shutdown();
  }
}

批量发送消息能显著提高传递小消息的性能。限制是这些批量消息应该有相同的topic，相同的waitStoreMsgOK，而且不能是延时消息。此外，这一批消息的总大小不应超过4MB。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
String topic = "BatchTest";
List<Message> messages = new ArrayList<>();
messages.add(new Message(topic, "TagA", "OrderID001", "Hello world 0".getBytes()));
messages.add(new Message(topic, "TagA", "OrderID002", "Hello world 1".getBytes()));
messages.add(new Message(topic, "TagA", "OrderID003", "Hello world 2".getBytes()));
try {
   producer.send(messages);
} catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
   //处理error
}

你可能不确定它是否超过了大小限制（4MB）。这时候你最好把你的消息列表分割一下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
public class ListSplitter implements Iterator<List<Message>> { 
    private final int SIZE_LIMIT = 1024 * 1024 * 4;
    private final List<Message> messages;
    private int currIndex;
    public ListSplitter(List<Message> messages) { 
        this.messages = messages;
    }
    @Override public boolean hasNext() {
        return currIndex < messages.size(); 
    }
    @Override public List<Message> next() { 
        int startIndex = getStartIndex();
        int nextIndex = startIndex;
        int totalSize = 0;
        for (; nextIndex < messages.size(); nextIndex++) {
            Message message = messages.get(nextIndex); 
            int tmpSize = calcMessageSize(message);
            if (tmpSize + totalSize > SIZE_LIMIT) {
                break; 
            } else {
                totalSize += tmpSize; 
            }
        }
        List<Message> subList = messages.subList(startIndex, nextIndex); 
        currIndex = nextIndex;
        return subList;
    }
    private int getStartIndex() {
        Message currMessage = messages.get(currIndex); 
        int tmpSize = calcMessageSize(currMessage); 
        while(tmpSize > SIZE_LIMIT) {
            currIndex += 1;
            Message message = messages.get(curIndex); 
            tmpSize = calcMessageSize(message);
        }
        return currIndex; 
    }
    private int calcMessageSize(Message message) {
        int tmpSize = message.getTopic().length() + message.getBody().length(); 
        Map<String, String> properties = message.getProperties();
        for (Map.Entry<String, String> entry : properties.entrySet()) {
            tmpSize += entry.getKey().length() + entry.getValue().length(); 
        }
        tmpSize = tmpSize + 20; // 增加⽇日志的开销20字节
        return tmpSize; 
    }
}
//把大的消息分裂成若干个小的消息
ListSplitter splitter = new ListSplitter(messages);
while (splitter.hasNext()) {
  try {
      List<Message>  listItem = splitter.next();
      producer.send(listItem);
  } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      //处理error
  }
}

消费消息

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
public class Consumer {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, MQClientException {

        // 实例化消费者
        DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("please_rename_unique_group_name");

        // 设置NameServer的地址
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");

        // 订阅一个或者多个Topic，以及Tag来过滤需要消费的消息
        consumer.subscribe("TopicTest", "*");
        // 注册回调实现类来处理从broker拉取回来的消息
        consumer.registerMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
            @Override
            public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeConcurrentlyContext context) {
                System.out.printf("%s Receive New Messages: %s %n", Thread.currentThread().getName(), msgs);
                // 标记该消息已经被成功消费
                return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
            }
        });
        // 启动消费者实例
        consumer.start();
        System.out.printf("Consumer Started.%n");
    }
}