RocketMQ源码解析（上）

news2024/11/25 18:36:05

一、ACL权限控制

应用场景：

​RocketMQ提供了针对队列、用户等不同维度的非常全面的权限管理机制。通常来说，RocketMQ作为一个内部服务，是不需要进行权限控制的，但是，如果要通过RocketMQ进行跨部门甚至跨公司的合作，权限控制的重要性就显现出来了。

应用场景：

​RocketMQ提供了针对队列、用户等不同维度的非常全面的权限管理机制。通常来说，RocketMQ作为一个内部服务，是不需要进行权限控制的，但是，如果要通过RocketMQ进行跨部门甚至跨公司的合作，权限控制的重要性就显现出来了。

权限控制体系：

​ 1、RocketMQ针对每个Topic，就有完整的权限控制。比如，在控制平台中，就可以很方便的给每个Topic配置权限。

perm字段表示Topic的权限。有三个可选项。 2：禁写禁订阅，4：可订阅，不能写，6：可写可订阅

2、在Broker端还提供了更详细的权限控制机制。主要是在broker.conf中打开acl的标志：aclEnable=true。然后就可以用他提供的plain_acl.yml来进行权限配置了。并且这个配置文件是热加载的，也就是说要修改配置时，只要修改配置文件就可以了，不用重启Broker服务。文件的配置方式，也非常简单，一目了然。

#全局白名单，不受ACL控制
#通常需要将主从架构中的所有节点加进来
globalWhiteRemoteAddresses:
- 10.10.103.*
- 192.168.0.*

accounts:
#第一个账户
- accessKey: RocketMQ
  secretKey: 12345678
  whiteRemoteAddress:
  admin: false 
  defaultTopicPerm: DENY #默认Topic访问策略是拒绝
  defaultGroupPerm: SUB #默认Group访问策略是只允许订阅
  topicPerms:
  - topicA=DENY #topicA拒绝
  - topicB=PUB|SUB #topicB允许发布和订阅消息
  - topicC=SUB #topicC只允许订阅
  groupPerms:
  # the group should convert to retry topic
  - groupA=DENY
  - groupB=PUB|SUB
  - groupC=SUB
#第二个账户，只要是来自192.168.1.*的IP，就可以访问所有资源
- accessKey: rocketmq2
  secretKey: 12345678
  whiteRemoteAddress: 192.168.1.*
  # if it is admin, it could access all resources
  admin: true

接下来，在客户端就可以通过accessKey和secretKey提交身份信息了。客户端在使用时，需要先引入一个Maven依赖包。

<dependency>
 <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
 <artifactId>rocketmq-acl</artifactId>
 <version>4.9.1</version>
</dependency>

 然后在声明客户端时，传入一个RPCHook。

//声明时传入RPCHook
 DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("ProducerGroupName", getAclRPCHook());


    private static final String ACL_ACCESS_KEY = "RocketMQ";
    private static final String ACL_SECRET_KEY = "1234567";
    static RPCHook getAclRPCHook() {
        return new AclClientRPCHook(new SessionCredentials(ACL_ACCESS_KEY,ACL_SECRET_KEY));
    }

二、springboot整合RocketMQ

1、快速实战

快速创建RocketMQ的客户端。创建Maven工程，引入关键依赖：

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
            <artifactId>rocketmq-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.2.2</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
                    <artifactId>rocketmq-client</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
            <artifactId>rocketmq-client</artifactId>
            <version>4.9.5</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>2.5.9</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <version>2.5.9</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
            <version>2.9.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
            <version>2.9.2</version>
        </dependency>
    </dependencies>

使用SpringBoot集成时，要非常注意版本！！！

启动类

@SpringBootApplication
public class RocketMQSBApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RocketMQSBApplication.class,args);
    }
}

 配置文件：

rocketmq.name-server=192.168.65.112:9876
rocketmq.producer.group=springBootGroup

#如果这里不配，那就需要在消费者的注解中配。
#rocketmq.consumer.topic=
rocketmq.consumer.group=testGroup
server.port=9000

接下来就可以声明生产者，直接使用RocketMQTemplate进行消息发送。 

package com.roy.rocketmq.basic;

import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQTemplate;
import org.apache.rocketmq.spring.support.RocketMQHeaders;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.messaging.support.MessageBuilder;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.Resource;

@Component
public class SpringProducer {

    @Resource
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;

    public void sendMessage(String topic,String msg){
        this.rocketMQTemplate.convertAndSend(topic,msg);
    }
}

 另外，这个rocketMQTemplate不光可以发消息，还可以主动拉消息。

消费者的声明也很简单。所有属性通过@RocketMQMessageListener注解声明。

@Component
@RocketMQMessageListener(consumerGroup = "MyConsumerGroup", topic = "TestTopic",consumeMode= ConsumeMode.CONCURRENTLY,messageModel= MessageModel.BROADCASTING)
public class SpringConsumer implements RocketMQListener<String> {
    @Override
    public void onMessage(String message) {
        System.out.println("Received message : "+ message);
    }
}

这里唯一需要注意下的，就是消息了。SpringBoot框架中对消息的封装与原生API的消息封装是不一样的。 

2、如何处理各种消息类型

1、各种基础的消息发送机制参见单元测试类：com.roy.rocketmq.SpringRocketTest

​ 2、一个RocketMQTemplate实例只能包含一个生产者，也就只能往一个Topic下发送消息。如果需要往另外一个Topic下发送消息，就需要通过@ExtRocketMQTemplateConfiguration()注解另外声明一个子类实例。

​ 3、对于事务消息机制，最关键的事务监听器需要通过@RocketMQTransactionListener注解注入到Spring容器当中。在这个注解当中可以通过rocketMQTemplateBeanName属性，指向具体的RocketMQTemplate子类。

3、实现原理

Push模式

Push模式对于@RocketMQMessageListener注解的处理方式，入口在rocketmq-spring-boot-2.2.2.jar中的org.apache.rocketmq.spring.autoconfigure.ListenerContainerConfiguration类中。

怎么找到的？评经验猜以及碰运气。

​ 这个ListenerContainerConfiguration类继承了Spring当中的SmartInitializingSingleton接口，当Spring容器当中所有非懒加载的实例加载完成后，就会触发他的afterSingletonsInstantiated方法进行初始化。在这个方法中会去扫描所有带有注解@RocketMQMessageListener注解的类，将他注册到内部一个Container容器当中。

public void afterSingletonsInstantiated() {
        Map<String, Object> beans = this.applicationContext.getBeansWithAnnotation(RocketMQMessageListener.class)
            .entrySet().stream().filter(entry -> !ScopedProxyUtils.isScopedTarget(entry.getKey()))
            .collect(Collectors.toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));

        beans.forEach(this::registerContainer);
    }

这里这个Container可以认为是客户端实例的一个容器，通过这个容器来封装RocketMQ的原生API。

​ registerContainer的方法挺长的，我这里截取出跟今天的主题相关的几行重要的源码：

private void registerContainer(String beanName, Object bean) {
       .....
 //获取Bean上面的注解
        RocketMQMessageListener annotation = clazz.getAnnotation(RocketMQMessageListener.class);

     ...
    //检查注解的配置情况
        validate(annotation);

        String containerBeanName = String.format("%s_%s", DefaultRocketMQListenerContainer.class.getName(),
            counter.incrementAndGet());
        GenericApplicationContext genericApplicationContext = (GenericApplicationContext) applicationContext;
  //将扫描到的注解转化成为Container，并注册到上下文中。
        genericApplicationContext.registerBean(containerBeanName, DefaultRocketMQListenerContainer.class,
            () -> createRocketMQListenerContainer(containerBeanName, bean, annotation));
        DefaultRocketMQListenerContainer container = genericApplicationContext.getBean(containerBeanName,
            DefaultRocketMQListenerContainer.class);
     //启动容器，这里就相当于是启动了消费者
        if (!container.isRunning()) {
            try {
                container.start();
            } catch (Exception e) {
                log.error("Started container failed. {}", container, e);
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }

        log.info("Register the listener to container, listenerBeanName:{}, containerBeanName:{}", beanName, containerBeanName);
    }

这其中最关注的，当然是创建容器的createRocketMQListenerContainer方法中。而在这个方法中，你基本看不到RocketMQ的原生API，都是在创建并维护一个DefaultRocketMQListenerContainer对象。而这个DefaultRocketMQListenerContainer类，就是我们今天关注的重点。

​ DefaultRocketMQListenerContainer类实现了InitializingBean接口，自然要先关注他的afterPropertiesSet方法。这是Spring提供的对象初始化的扩展机制。

public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        initRocketMQPushConsumer();

        this.messageType = getMessageType();
        this.methodParameter = getMethodParameter();
        log.debug("RocketMQ messageType: {}", messageType);
    }

 这个方法就是用来初始化RocketMQ消费者的。在这个方法里就会创建一个RocketMQ原生的DefaultMQPushConsumer消费者。同样，方法很长，抽取出比较关注的重点源码。

private void initRocketMQPushConsumer() throws MQClientException {
       .....
        //检查并创建consumer对象。
        if (Objects.nonNull(rpcHook)) {
            consumer = new DefaultMQPushConsumer(consumerGroup, rpcHook, new AllocateMessageQueueAveragely(),
                enableMsgTrace, this.applicationContext.getEnvironment().
                resolveRequiredPlaceholders(this.rocketMQMessageListener.customizedTraceTopic()));
            consumer.setVipChannelEnabled(false);
        } else {
            log.debug("Access-key or secret-key not configure in " + this + ".");
            consumer = new DefaultMQPushConsumer(consumerGroup, enableMsgTrace,
                this.applicationContext.getEnvironment().
                    resolveRequiredPlaceholders(this.rocketMQMessageListener.customizedTraceTopic()));
        }
        // 定制instanceName，有没有很熟悉！！！
        consumer.setInstanceName(RocketMQUtil.getInstanceName(nameServer));
  .....
        //设定广播消费还是集群消费。
        switch (messageModel) {
            case BROADCASTING:
                consumer.setMessageModel(org.apache.rocketmq.common.protocol.heartbeat.MessageModel.BROADCASTING);
                break;
            case CLUSTERING:
                consumer.setMessageModel(org.apache.rocketmq.common.protocol.heartbeat.MessageModel.CLUSTERING);
                break;
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Property 'messageModel' was wrong.");
        }
     //维护消费者的其他属性。   
     ...
           //指定Consumer的消费监听 --》在消费监听中就会去调用onMessage方法。
           switch (consumeMode) {
            case ORDERLY:
                consumer.setMessageListener(new DefaultMessageListenerOrderly());
                break;
            case CONCURRENTLY:
                consumer.setMessageListener(new DefaultMessageListenerConcurrently());
                break;
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Property 'consumeMode' was wrong.");
        }
    }

这整个就是在维护RocketMQ的原生消费者对象。其中的使用方式，其实有很多地方是很值得借鉴的，尤其是消费监听的处理。

Pull模式

Pull模式的实现其实是通过在RocketMQTemplate实例中注入一个DefaultLitePullConsumer实例来实现的。只要注入并启动了这个DefaultLitePullConsumer示例后，后续就可以通过template实例的receive方法，来调用DefaultLitePullConsumer的poll方法，主动去Pull获取消息了。

​ 初始化DefaultLitePullConsumer的代码依然是在rocketmq-spring-boot-2.2.2.jar包中。不过处理类是org.apache.rocketmq.spring.autoconfigure.RocketMQAutoConfiguration。这个配置类会配置在jar包中的spring.factories文件中，通过SpringBoot的自动装载机制加载进来。

@Bean(CONSUMER_BEAN_NAME)
    @ConditionalOnMissingBean(DefaultLitePullConsumer.class)
    @ConditionalOnProperty(prefix = "rocketmq", value = {"name-server", "consumer.group", "consumer.topic"}) //解析的springboot配置属性。
    public DefaultLitePullConsumer defaultLitePullConsumer(RocketMQProperties rocketMQProperties)
            throws MQClientException {
        RocketMQProperties.Consumer consumerConfig = rocketMQProperties.getConsumer();
        String nameServer = rocketMQProperties.getNameServer();
        String groupName = consumerConfig.getGroup();
        String topicName = consumerConfig.getTopic();
        Assert.hasText(nameServer, "[rocketmq.name-server] must not be null");
        Assert.hasText(groupName, "[rocketmq.consumer.group] must not be null");
        Assert.hasText(topicName, "[rocketmq.consumer.topic] must not be null");
  
        ...
        //创建消费者   
        DefaultLitePullConsumer litePullConsumer = RocketMQUtil.createDefaultLitePullConsumer(nameServer, accessChannel,
                groupName, topicName, messageModel, selectorType, selectorExpression, ak, sk, pullBatchSize, useTLS);
        litePullConsumer.setEnableMsgTrace(consumerConfig.isEnableMsgTrace());
        litePullConsumer.setCustomizedTraceTopic(consumerConfig.getCustomizedTraceTopic());
        litePullConsumer.setNamespace(consumerConfig.getNamespace());
        return litePullConsumer;
    }

RocketMQUtil.createDefaultLitePullConsumer方法中，就是在维护一个DefaultLitePullConsumer实例。这个实例就是RocketMQ的原生API当中提供的拉模式客户端。

实际开发中，拉模式用得比较少。但是，其实RocketMQ针对拉模式也做了非常多的优化。原本提供了一个DefaultMQPullConsumer类，进行拉模式消息消费，DefaultLitePullConsumer在此基础上做了很多优化。有兴趣可以自己研究一下。 

三、RocketMQ最佳实践 

1、合理分配Topic、Tag

一个应用尽可能用一个Topic，而消息子类型则可以用tags来标识。tags可以由应用自由设置，只有生产者在发送消息设置了tags，消费方在订阅消息时才可以利用tags通过broker做消息过滤：message.setTags("TagA")。

2、使用Key加快消息索引

每个消息在业务层面的唯一标识码要设置到keys字段，方便将来定位消息丢失问题。服务器会为每个消息创建索引（哈希索引），应用可以通过topic、key来查询这条消息内容，以及消息被谁消费。由于是哈希索引，请务必保证key尽可能唯一，这样可以避免潜在的哈希冲突。

3、关注错误消息重试

我们已经知道RocketMQ的消费者端，如果处理消息失败了，Broker是会将消息重新进行投送的。而在重试时，RocketMQ实际上会为每个消费者组创建一个对应的重试队列。重试的消息会进入一个 “%RETRY%”+ConsumeGroup  的队列中。

如果重试次数超过设置的次数会进入死信队列，到时候需要手动处理，所以要检查消费者端执行失败的代码

4、手动处理死信队列

死信队列需要人工进行干预，而死信队列的默认权限是不可读并且不可写，权限perm被设置成了2:禁读(这个权限有三种 2:禁读，4:禁写,6:可读可写)，需要手动将死信队列的权限配置成6，才能被消费(可以通过mqadmin指定或者web控制台)。死信队列和重试队列都只与消费者组有关，和topic和消费者终端无关

5、消费者端进行幂等控制

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。

为保证消息消费只有一次，生产者发送消息时最好设置一个全局标识性id，消费者端根据标识判断消费一次就行

四、RocketMQ基本源码分析

1、nameserver启动流程

  • kvConfigManager：key、value的配置读取
  • routeInfoManager：组件路由，重定位到broker上
  • NettyRemotingServer：接收远端请求的服务器，接收broker请求注册和客户端发来的请求

2、broker启动流程

1、关注重点

​ Broker是整个RocketMQ的业务核心。所有消息存储、转发这些重要的业务都是Broker进行处理。

​ 这里重点梳理Broker有哪些内部服务。这些内部服务将是整理Broker核心业务流程的起点。

2、源码重点

Broker启动的入口在BrokerStartup这个类，可以从他的main方法开始调试。

启动过程关键点：重点也是围绕一个BrokerController对象，先创建，然后再启动。

首先： 在BrokerStartup.createBrokerController方法中可以看到Broker的几个核心配置：

  • BrokerConfig ： Broker服务配置
  • MessageStoreConfig ： 消息存储配置。 这两个配置参数都可以在broker.conf文件中进行配置
  • NettyServerConfig ：Netty服务端占用了10911端口。同样也可以在配置文件中覆盖。
  • NettyClientConfig ： Broker既要作为Netty服务端，向客户端提供核心业务能力，又要作为Netty客户端，向NameServer注册心跳。

这些配置是我们了解如何优化 RocketMQ 使用的关键。

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一、开源项目简介 柏拉图 PLATO 智慧云图书馆&#xff1a; 能支撑智慧图书馆服务体系的图书馆管理与服务平台。 二、开源协议 未使用主流开源协议 三、界面展示 四、功能概述 平台优势 总分馆架构&#xff1a;不再是信息的孤岛&#xff0c;而是共享信息的平台。友好的界…
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openGauss学习笔记-76 openGauss 数据库管理-内存优化表MOT管理-内存表特性-MOT简介

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spring-boot---validation，参数校验，分组，嵌套，各种类型

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写在前面&#xff1a; 参数校验基本上是controller必做的事情&#xff0c;毕竟前端传过来的一切都不可信。 但是每次if(StrUtil.isNotNull())啥的有时候多还难写。validation可以简化这一操作。 文章目录 项目构建问题展示validation使用快速入门注释 Valid与Validated区别使…
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【面试必刷TOP101】判断一个链表是否为回文结构 链表的奇偶重排

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