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【打怪升级】【rocketMq】如何保证消息顺序消费

时间:2023-03-08 15:58:26浏览次数:50  
标签:queue 顺序 队列 升级 消费 保证 消息 rocketMq

rocket针对有业务顺序的消息如何保证消息的顺序呢


 

  • RocketMq的消费模型

    说到顺序,我们先观察rocket的消费模型:

    

    首先,producer group创建消息,并指定tag、key、messageBody对消息体进行组装

 private String topic; 消息主题
 private int flag; 消息标识
 private Map<String, String> properties;
 private byte[] body; 消息体
 private String transactionId; 全局唯一事务id

    首先我们知道,rocket在broker中的存储是分段的,例如Topic A,可能会在每个broker中都有对应Topic A的持久化消息,每个broker下的topic下又有不定数量的queue(具体数量取决于维护的queue size,默认一个topic有4个队列),具体的流程可以参考:

rocketmq-基础架构,那么对于producer来说,它如何知道当前的消息应该存储在哪个broker中呢?

    其实在rocket-client-producer中,做了对每次路由选择的实现,producer与nameserver长连接获取到所有的broker实例,根据topic name去 topicPublishInfoTable中获取对应的queue信息,这里其实发送的目的地是选择到某一个queue上。

    对于消费者而言,也是同理,rocket中规定一个queue当前只会有一个消费者进行消费,但是一个消费者可以消费多个相同topic的队列,这里是消费者拉取消息能力的体现。针对消费挤压及发送消费源码,我们在后面会进行分析!

 

  • Rocket如何保证消息顺序

    首先我们列举一个应用场景:我们业务动作有三个:分别是业务A、业务B、业务C;如果我们用mq来进行异步消费处理,而且要保证业务顺序是:A -> B -> C,我们如何保证消息做到FIFO的消费顺序?

    很抱歉!mq的消息是分段存储的,它的好处是可以提高集群消费能力,但是坏处也很明显:如果我们想保证一个FIFO的队列,很简单,我们只需要去阻塞队列即可,但是rocket给我们提供的是多个队列分散压力,那就不能从这个角度保证消费顺序了!

    但是,我们可以试想一下这几个场景:

    

    1.我们最希望看到的是:M1首先消费,消费完成并ACK后再消费M2:如果M1和M2发送到了不同的server中,无法保证M1先到达并处理,M2再到达。

    2.有了上面的经验,我们可以试着让他们发送到同一个server:如果我们的生产者集群异步发送的消息,如果M1发送时网络波动了,如何保证在一个server上消费顺序呢?(这里的server 应该精确到queue)、那就只能让他们用同一个消费者去消费,但是这里还有一个问题:

    3.就算单个消费实例,消费达到了M1 M2的顺序,如果M1处理失败了,会进入retry重试队列或丢弃或其他操作。那这时消费者拉取到M2的消息应该如何处理?

    基于上面的思路,我们发现想要保证消费顺序,唯一的办法是保证生产者和消费者绑定,并且要阻塞消费,避免多个线程获取到多个消息,我们无法根据消费者的消费能力进行排序。但是如果这样做,消费的能力就会大打折扣,而且如果其中有一个消费任务失败,就要阻塞全部的队列进行等待,直到消费完成!

    rocket给我们提供了几种方案:
      1.保证业务顺序,不需要保证全局的业务顺序,(当然如果你想这样做也可以,同步发送、单线程消费、阻塞消费,这样会丢失大量的吞吐量),例如我们业务M中有顺序:M1M2 ;我们的业务Q中有顺序Q1Q2;我们需要保证M和Q的顺序吗?很明显是不需要的,我们只需要保证M2在M1的消息之后,Q2在Q1的消息之后。那我们保证它的顺序有这几种情况:

        1.首先所有的消息都被发送在一个队列里:queue:M1M2Q1Q2;

        2.消息存放在不同的队列里:queue:M1 M2 ;queue:Q1 Q2;

      我们可以手动根据业务数据进行指定,这里遵循rocket的规则:一个queue只会被一个消费者进行消费。那么我们的重心就放在了如何将M1M2放在一个队列?

      在发送消息时:指定producer.send 重写 MessageQueueSelector,比如我们可以用业务id进行取模:

 producer.send(msg, new MessageQueueSelector() {
                    @Override
                    public MessageQueue select(List<MessageQueue>     
          mqs, Message msg, Object arg) {
                        Integer id = 10;//业务id
                        return mqs.get(id % mqs.size());
         }
 }, null);        
View Code

      但是这里有一个问题:目前的queue是固定的,那如果后面broker进行了维护、扩容等操作导致队列数量变化了,这时的数据就会有问题,它们会分散在不同的队列中,就无法保证顺序了!这里要考虑业务场景是否容忍在集群下消息短暂丢失顺序的问题。如果可以,使用分区有序性比较合适!

    有分区顺序,就有全局顺序,如果业务对顺序的要求是零容忍,那么我们也可以采取牺牲分布式特性failover,就是说如果有一个broker出现问题或者不可用,整个集群不可用!

    如果M1消费异常,我们保证顺序的前提下,我们是不能消费M2的!所以仅仅有分区顺序还不够,还需要再消费时避免异步并发消费,并且如果消费失败立即重试,阻塞住当前的消费队列!

      2.rocket还提供了 MessageListenerOrderly 消费方式,与它相同等级的是 MessageListenerConcurrently ,很明显前者是阻塞的单消费模型,后者是默认并发消费模型,这里跟消费者的拉取消息,异步消费线程相关。

      rocket提供了MessageListenerOrderly ,该类保证了对topic下的每个queue都采取多线程消费模型,并且会阻塞消费队列,直到消费者完成消费,底层原理是:首先启动MessageListenerOrderly 时,会对指定的queue进行加锁;broker中的分布式锁的结构为:

private final ConcurrentMap<String/* group */, ConcurrentHashMap<MessageQueue, LockEntry>> mqLockTable =
        new ConcurrentHashMap<>(1024);

    它保证了每一个消费者组,同一个队列只会分配给其中一个消费者!

      

 

     而它的上层获取锁的key是具体的queue,说明同一时刻一个队列只有一个线程去消费!

      

    在真正消费消息的时候,会对processQueue数据进行加锁,首先processQueue是一个消费缓存,有拉取的消息缓存,以及消费进度等信息,这个我们后面说到源码再进行分析!
    每次消费前,先对processQueue进行加锁,是为了保证在消费过程中,当前消费者持有对队列的锁,避免其他消费线程进行消费。那么当指定消费者消费完成后对锁进行释放,其他消费者才可以绑定后进行消费!

      

 

   但是顺序消费,因为有锁和阻塞的机制,吞吐量会大大降低!

   如果消费失败,会阻塞队列消费,这时应该采用一个最大失败的能力!避免某个消息持续异常导致消息挤压!

 

    

 

标签:queue,顺序,队列,升级,消费,保证,消息,rocketMq
From: https://www.cnblogs.com/oldEleven/p/17149783.html

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