一文理解RocketMQ

概述

RocketMQ是阿里开发的基于JMS的分布式消息中间件，是由纯JAVA实现的。放弃了比较重量级的Zookeeper作为注册中心，使用自研的NameServer实现元数据的管理，支持事务消息，顺序消息，批量消息，定时消息以及消息回溯。

支持发布订阅和点对点的两种消息模型
支持pull和push两种消息模式
单个队列可以支持百万的消息堆积能力
支持事务消息，重复消费，支持指定次数和时间间隔的失败消息重发

基本架构以及概念
RocketMQ使用轻量级的自研NameServer作为注册中心进行服务的协调工作，Producer, Consumer, Broker集群在启动之后都会将自身信息注册到NameServer中，三者都会与NameServer建立长连接，通过定时轮询的方式获取服务最新信息。

NameServer相对于Kafka中的Zookeeper是一个非常简单的Topic路由注册中心，NameServer完全是无状态的，可以使用集群进行部署，而NameServer Cluster中的各个NameServer节点相互不会同步任何信息。NameServer会存储Topic和Broker的信息。

Broker启动时会向所有的NameServer进行注册，NameServer和各个Broker之间保持长连接，Broker每隔30s向NameServer发送心跳信息，而NameServer每隔10s会轮询检查Broker是否存活。Broker宕机之后，会从路由表中删除，但是Producer不会马上感知，NameServer自身有一套完整的容错机制。
Producer启动之后是随机选择一个NameServer进行长连接，获取路由信息，并与提供Topic服务的Master节点建立长连接
Consumer启动之后同样是随机选择一个NameServer进行长连接，获取路由信息，与提供Topic服务的Master/Slave节点建立长连接

在上图中NameServer集群中有3个NameServer节点；Producer集群有两个群组，每个群组中有两个Producer节点，Consumer配置类似。RocketMQ集群有两组Broker，分别都有主从之分，而且分别和Topic A, Topic B进行绑定，例如， BrokerA Master表示此Broker负责存储Topic 数据并是Master主节点。Producer从NameServer获取broker信息之后，选择该Topic绑定的Master进行发送数据；Consumer从NameServer获取broker信息之后，既可以绑定Master节点也可以绑定Slave节点，具体的规则由broker决定。这里和Kafka Consumer不太一样， Kafka不论Producer还是Consumer都只能绑定Master节点。

以下是RocketMQ部分概念解析

Producer：消息生产者
Producer Group:消息生产者群组
Consumer：消息消费者
Consumer Group: 消费者群组，包含多个消费者，同组消费者消费同一个Topic下不同的分区的消息。
Broker: RocketMQ实例，可以理解为不同的RocketMQ服务器，每个都有一个唯一的编号。
Message: 生产者传递给消费者的消息体
Topic: 消息的主题，Broker上可以新建不同的Topic, Message发送到不同的Topic供消费者消费。
Tag:标签，相当于一个子Topic,可以区分同一主题下不同业务的消息
Queue: Topic和Queue是一对多的关系，主要用于负载均衡
Offset: 持久化的时候在每个Topic下的每个Queue会生成一个消息的索引文件，Offset记录当前Queue中的消息总数
NameServer:消息注册中心，管理两部分信息：1.Topic和Queue的路由配置信息 2.Broker的实时配置信息

具体工作流程

RocketMQ同样采用顺序IO的方式将所有Topic的消息都写入同一个文件中,这个文件就是CommitLog.由于不同的topic消息都会混淆在一起，而Consumer又是按照topic来消费消息的，这样的话势必会去遍历commitLog文件来过滤topic，这样性能肯定会非常差，所以rocketMq采用ConsumeQueue来提高消费性能。即每个Topic下的每个queueId对应一个Consumequeue，其中存储了单条消息对应在commitLog文件中的物理偏移量offset，消息大小size，消息Tag的hash值。

Producer使用轮询的方式分别向每个Queue中发送消息。

Consumer会采用负载均衡角度，为每个Consumer Group下的所有Consumer平均分配需要处理的Queue。可以利用这一机制，实现客户端的动态扩容。

当queue 个数大于 Consumer个数，那么 Consumer 会平均分配 queue，不够平均，会根据clientId排序来拿取余数queue个数小于Consumer个数，那么会有Consumer闲置，就是浪费掉了，其余Consumer平均分配到queue。

消息的刷盘机制同样有两种：

同步刷盘：当消息持久化完成之后，Broker才会返回给Producer一个Ack。

异步刷盘：只要消息写入PageCache即可将成功的ACK返回给Producer端。

集群搭建

本文采用docker-compose部署RocketMQ集群以及UI页面，docker版本：18.06.3-ce docker-compose版本:1.24.1。下图中的10.232.112.13为宿主机的IP，注意需要替换

1. 在/usr/local/server/rocketmq_cluster/conf1创建broker.conf配置文件

# 所属集群名称，如果节点较多可以配置多个
brokerClusterName = ItmentuCluster
#broker名称，master和slave使用相同的名称，表明他们的主从关系
brokerName = broker-a
#0表示Master，大于0表示不同的slave
brokerId = 0
#表示几点做消息删除动作，默认是凌晨4点
deleteWhen = 04
#在磁盘上保留消息的时长，单位是小时
fileReservedTime = 48
#有三个值：SYNC_MASTER，ASYNC_MASTER，SLAVE；同步和异步表示Master和Slave之间同步数据的机制；
brokerRole = ASYNC_MASTER
#刷盘策略，取值为：ASYNC_FLUSH，SYNC_FLUSH表示同步刷盘和异步刷盘；SYNC_FLUSH消息写入磁盘后才返回成功状态，ASYNC_FLUSH不需要；
flushDiskType = ASYNC_FLUSH

2. 在/usr/local/server/rocketmq_cluster/conf2创建broker.conf配置文件

# 所属集群名称，如果节点较多可以配置多个
brokerClusterName = ItmentuCluster
#broker名称，master和slave使用相同的名称，表明他们的主从关系
brokerName = broker-b
#0表示Master，大于0表示不同的slave
brokerId = 0
#表示几点做消息删除动作，默认是凌晨4点
deleteWhen = 04
#在磁盘上保留消息的时长，单位是小时
fileReservedTime = 48
#有三个值：SYNC_MASTER，ASYNC_MASTER，SLAVE；同步和异步表示Master和Slave之间同步数据的机制；
brokerRole = ASYNC_MASTER
#刷盘策略，取值为：ASYNC_FLUSH，SYNC_FLUSH表示同步刷盘和异步刷盘；SYNC_FLUSH消息写入磁盘后才返回成功状态，ASYNC_FLUSH不需要；
flushDiskType = ASYNC_FLUSH
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原文链接：https://blog.csdn.net/scmagic/article/details/124771179

3.docker-compose文件建立集群

version: '3'
services:
  #Service for nameserver
  namesrv:
    image: rocketmqinc/rocketmq:4.4.0
    container_name: cluster_rmqnamesrv
    ports:
      - 9876:9876
    volumes:
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/data_namesrv/namesrv/logs:/root/logs
      - /usr/local/server/rocketmq/data_namesrv/namesrv/store:/root/store
    command: sh mqnamesrv
  broker1:
    image: rocketmqinc/rocketmq:4.4.0
    container_name: cluster_rmqbroker1
    links:
      - namesrv
    ports:
      - 10909:10909
      - 10911:10911
      - 10912:10912
environment:
      - NAMESRV_ADDR=namesrv:9876
    volumes:
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/data1/broker/logs:/root/logs
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/data1/broker/store:/root/store
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/conf1/broker.conf:/opt/rocketmq-4.4.0/conf/broker.conf
    command: sh mqbroker -c /opt/rocketmq-4.4.0/conf/broker.conf
    depends_on:
      - namesrv
  broker2:
    image: rocketmqinc/rocketmq:4.4.0
    container_name: cluster_rmqbroker2
    links:
      - namesrv
    ports:
      - 10929:10909
      - 10931:10911
      - 10932:10912
    environment:
      - NAMESRV_ADDR=namesrv:9876
    volumes:
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/data2/broker/logs:/root/logs
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/data2/broker/store:/root/store
      - /usr/local/server/rocketmq_cluster/conf2/broker.conf:/opt/rocketmq-4.4.0/conf/broker.conf
    command: sh mqbroker -c /opt/rocketmq-4.4.0/conf/broker.conf
    depends_on:
      - namesrv
  rmqconsole:
    image: pangliang/rocketmq-console-ng
    container_name: rmqconsole
    ports:
      - 7001:7001
    environment:
      JAVA_OPTS: "-Drocketmq.namesrv.addr=10.232.112.13:9876 -Dcom.rocketmq.sendMessageWithVIPChannel=false -Dserver.port=7001"
    depends_on:
      - namesrv

Demo代码(待添加)

到这里，你了解RocketMQ了吗