标签:集群部署 发送消息 pac 应用 数据源 sock 查询 故障 更改
Apache RocketMQ是一个分布式消息传递和流平台,具有低延迟,高性能和可靠性,万亿级容量和灵活的可扩展性。 它由四部分组成:NamerServer,Broker,Produer和Customer。 它们中的每一个都可以水平扩展而没有单一的故障点。 如下面的截图所示。
NameServers提供轻量级服务发现和路由。 每个NameServer记录完整的路由信息,提供相应的读写服务,并支持快速存储扩展。
NameServer是一个几乎无状态的节点,可集群部署,节点之间无任何信息同步。
将NameServer地址列表提供给客户端有四种方法:
Brokers通过提供轻量级的TOPIC和QUEUE机制来处理消息存储。 它们支持Push和Pull模型,包含容错机制(2个副本或3个副本),并提供强大的峰值填充和按原始时间顺序累积数千亿条消息的能力。 此外,Brokers还提供灾难恢复,丰富的指标统计和警报机制,这些都是传统的消息传递系统所缺少的。
Broker部署相对复杂,Broker分为Master与Slave,一个Master可以对应多个Slaver,但是一个Slaver只能对应一个Master,Master与Slaver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Slaver。Master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信息到所有的NameServer。
如下图所示,Broker有几个重要的子模块组成:
Customers也支持Push和Pull两种模式的分布式部署。 它还支持群集消费和消息广播。 它提供实时消息订阅机制,可以满足大多数消费者的需求。
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取Topic路由信息,并向提供Topic服务的Master、Slaver建立长连接,且定时向Master、Slaver发送心跳。Consumer即可从Master订阅消息,也可以从Slave订阅消息,订阅规则由Broker配置决定。
1.一个应用尽可能用一个 Topic,消息子类型用 tags 来标识,tags 可以由应用自由设置。只有发送消息设置了tags,消费方在订阅消息时,才可以利用 tags 在 broker 做消息过滤。
2.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.消息发送成功或者失败,要打印消息日志,务必要打印 sendresult 和 key 字段。
4.send 消息方法,只要不抛异常,就代表发送成功。但是发送成功会有多个状态:
5.对于消息不可丢失应用,务必要有消息重发机制
Producer 的 send 方法本身支持内部重试,重试逻辑如下:
如果调用 send 同步方法发送失败,则尝试将消息存储到 db,由后台线程定时重试,保证消息一定到达 Broker。
一个 RPC 调用,通常是这样一个过程
所以一个 RPC 的耗时时间是上述三个步骤的总和,而某些场景要求耗时非常短,但是对可靠性要求并不高,例如日志收集类应用,此类应用可以采用 oneway 形式调用,oneway 形式只发送请求不等待应答,而发送请求在客户端实现层面仅仅是一个 os 系统调用的开销,即将数据写入客户端的 socket 缓冲区,此过程耗时通常在微秒级。RocketMQ不止可以直接推送消息,在消费端注册监听器进行监听,还可以由消费端决定自己去拉取数据。
RocketMQ无法做到消息重复,所以如果业务对消息重复非常敏感,务必要在业务层面去重。将消息的唯一键,可以是MsgId,也可以是消息内容中的唯一标识字段,例如订单ID,消费之前判断是否在DB或Tair(全局KV存储)中存在,如果不存在则插入,并消费,否则跳过。(实践过程要考虑原子性问题,判断是否存在可以尝试插入,如果报主键冲突,则插入失败,直接跳过) msgid一定是全局唯一的标识符,但是可能会存在同样的消息有两个不同的msgid的情况(有多种原因),这种情况可能会使业务上重复,建议最好使用消息体中的唯一标识字段去重。
如果业务流程支持批量方式消费,则可以很大程度上的提高吞吐量,可以通过设置Consumer的consumerMessageBatchMaxSize参数,默认是1,即一次消费一条。
发生消息堆积时,如果消费速度一直跟不上发送速度,可以选择丢弃不重要的消息。例如当前offset和maxOffset差值过大时(可能时因为消息系统堆积),直接把当前消息消费成功,可以快速使消息的消费和发出达到平衡。
根据实际业务需要,尽可能的优化代码,减少DB访问数量,进而减少RT,提高消息的消费速度。
RocketMQ通过轮询所有队列的方式来确定消息被发送到哪一个队列(负载均衡策略)。比如下面的示例中,订单号相同的消息会被先后发送到同一个队列中:
// RocketMQ通过MessageQueueSelector中实现的算法来确定消息发送到哪一个队列上 // RocketMQ默认提供了两种MessageQueueSelector实现:随机/Hash // 当然你可以根据业务实现自己的MessageQueueSelector来决定消息按照何种策略发送到消息队列中 SendResult sendResult = producer.send(msg, new MessageQueueSelector() { @Override public MessageQueue select(List<MessageQueue> mqs, Message msg, Object arg) { Integer id = (Integer) arg; int index = id % mqs.size(); return mqs.get(index); } }, orderId);
RocketMQ除了支持普通消息,顺序消息,另外还支持事务消息。
A(存在DB操作)、B(存在DB操作)两方需要保证分布式事务一致性,通过引入中间层MQ,A和MQ保持事务一致性(异常情况下通过MQ反查A接口实现check),B和MQ保证事务一致(通过重试),从而达到最终事务一致性。
上面以DB为例,其实此处可以是任何业务或者数据源。
TransactionCheckListener 是在消息的commit或者rollback消息丢失的情况下才会回调(上图中灰色部分)。这种消息丢失只存在于断网或者rocketmq集群挂了的情况下。当rocketmq集群挂了,如果采用异步刷盘,存在1s内数据丢失风险,异步刷盘场景下保障事务没有意义。所以如果要核心业务用Rocketmq解决分布式事务问题,建议选择同步刷盘模式。
当需要保证多方(超过2方)的分布式一致性,上面的两方事务一致性(通过Rocketmq的事务性消息解决)已经无法支持。这个时候需要引入TCC模式思想。
以上图交易系统为例:
1)交易系统创建订单(往DB插入一条记录),同时发送订单创建消息。通过RocketMq事务性消息保证一致性
2)接着执行完成订单所需的同步核心RPC服务(非核心的系统通过监听MQ消息自行处理,处理结果不会影响交易状态)。执行成功更改订单状态,同时发送MQ消息。
3)交易系统接受自己发送的订单创建消息,通过定时调度系统创建延时回滚任务(或者使用RocketMq的重试功能,设置第二次发送时间为定时任务的延迟创建时间。在非消息堵塞的情况下,消息第一次到达延迟为1ms左右,这时可能RPC还未执行完,订单状态还未设置为完成,第二次消费时间可以指定)。延迟任务先通过查询订单状态判断订单是否完成,完成则不创建回滚任务,否则创建。 PS:多个RPC可以创建一个回滚任务,通过一个消费组接受一次消息就可以;也可以通过创建多个消费组,一个消息消费多次,每次消费创建一个RPC的回滚任务。 回滚任务失败,通过MQ的重发来重试。
以上是交易系统和其他系统之间保持最终一致性的解决方案。
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