RocketMQ介绍以及常用API使用

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RocketMQ介绍以及常用API使用

安装

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具体介绍

可以直接看官方介绍 github.com/apache/rock…

RocketMQ的使用场景

应用解耦

系统的耦合性越高,容错性就越低。以电商应用为例,用户创建订单后,如果耦合调用库存系统、
物流系统、支付系统,任何一个子系统出了故障或者因为升级等原因暂时不可用,都会造成下单操作异
常,影响用户使用体验。

流量削峰

应用系统如果遇到系统请求流量的瞬间猛增,有可能会将系统压垮。有了消息队列可以将大量请求
缓存起来,分散到很长一段时间处理,这样可以大大提到系统的稳定性和用户体验。
举例:业务系统正常时段的QPS如果是1000,流量最高峰是10000,为了应对流量高峰配置高性能
的服务器显然不划算,这时可以使用消息队列对峰值流量削峰

数据分发

通过消息队列可以让数据在多个系统之间进行流通。数据的产生方不需要关心谁来使用数据,只需
要将数据发送到消息队列,数据使用方直接在消息队列中直接获取数据即可

RocketMQ架构介绍

RocketMQ的角色介绍
Producer:消息的发送者;举例:发信者
Consumer:消息接收者;举例:收信者
Broker:暂存和传输消息;举例:邮局
NameServer:管理Broker;举例:各个邮局的管理机构
Topic:区分消息的种类;一个发送者可以发送消息给一个或者多个Topic;一个消息的接收者可以订阅一个或者多个Topic消息
Message Queue:相当于是Topic的分区;用于并行发送和接收消息

在这里插入图片描述

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。

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BrokerNameServer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。

ProducerNameServer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。

ConsumerNameServer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。

执行流程

  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. 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。 4. 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

RocketMQ中的角色术语

1 消息模型(Message Model)

RocketMQ主要由 Producer、Broker、Consumer 三部分组成:

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。

2 Producer

消息生产者,负责产生消息,一般由业务系统负责产生消息。

3 Consumer

消息消费者,负责消费消息,一般是后台系统负责异步消费。

4 PushConsumer

Consumer消费的一种类型,该模式下Broker收到数据后会主动推送给消费端。
应用通常向Consumer对象注册一个Listener接口,一旦收到消息,Consumer对象立刻回调Listener接口方法。该消费模式一般实时性较高。

5 PullConsumer

Consumer消费的一种类型,应用通常主动调用Consumer的拉消息方法从Broker服务器拉消息、主动权由应用控制。一旦获取了批量消息,应用就会启动消费过程。

6 ProducerGroup

同一类Producer的集合,这类Producer发送同一类消息且发送逻辑一致。如果发送的是事务消息且原始生产者在发送之后崩溃,则Broker服务器会联系同一生产者组的其他生产者实例以提交或回溯消费。

7 ConsumerGroup

同一类Consumer的集合,这类Consumer通常消费同一类消息且消费逻辑一致。消费者组使得在消息消费方面,实现负载均衡和容错的目标变得非常容易。要注意的是,消费者组的消费者实例必须订阅完全相同的Topic。RocketMQ 支持两种消息模式:集群消费(Clustering)和广播消费(Broadcasting)。

8 Broker

消息中转角色,负责存储消息,转发消息,一般也称为 Server。在 JMS 规范中称为Provider。

9)广播消费

一条消息被多个 Consumer 消费,即使这些 Consumer 属于同一个 Consumer Group,消息也会被 Consumer Group 中的每个 Consumer 都消费一次,广播消费中的 Consumer Group 概念可以认为在消息划分方面无意义。

在 CORBA Notification 规范中,消费方式都属于广播消费。在 JMS 规范中,相当于 JMS Topic( publish/subscribe )模型

10 集群消费

一个 Consumer Group 中的 Consumer 实例平均分摊消费消息。例如某个 Topic 有 9 条消息,其中一个 Consumer Group 有 3 个实例(可能是 3 个进程,或者3台机器),那举每个实例只消费其中的 3条消息。

11)顺序消息

消费消息的顺序要同发送消息的顺序一致,在RocketMQ 中主要指的是局部顺序,即一类消息为满足顺序性,必须Producer单线程顺序发送,且发送到同一个队列,这样Consumer 就可以按照Producer发送的顺序去消费消息。

12 普通顺序消息

顺序消息的一种,正常情况下可以保证完全的顺序消息,但是一旦发生通信异常,Broker 重启,由于队列总数发生发化,哈希取模后定位的队列会发化,产生短暂的消息顺序不一致。 如果业务能容忍在集群异常情况(如某个Broker 宕机或者重启)下,消息短暂的乱序,使用普通顺序方式比较合适。

13 严格顺序消息

顺序消息的一种,无论正常异常情况都能保证顺序,但是牺牲了分布式 Failover特性,即Broker集群中只要有一台机器不可用,则整个集群都不可用,服务可用性大大降低。 如果服务器部署为同步双写模式,此缺陷可通过备机自动切换为主避免,不过仍然会存在几分钟的服务不可用。(依赖同步双写,主备自动切换,自动切换功能目前还未实现)

目前已知的应用只有数据库 binlog 同步强依赖严格顺序消息,其他应用绝大部分都可以容忍短暂乱序,推荐使用普通的顺序消息。

14 Message Queue

在 RocketMQ 中,所有消息队列都是持久化的,长度无限的数据结构,所谓长度无限是指队列中的每个存储单元都是定长,访问其中的存储单元使用Offset来访问,offset 为 java long 类型,64 位,理论上在 100 年内不会溢出,所以认为为是长度无限,另外队列中只保存最近几天的数据,之前的数据会按照过期时间来删除。也可以认为Message Queue是一个长度无限的数组,offset 就是下标。

15)标签(Tag)

为消息设置的标志,用于同一主题下区分不同类型的消息。来自同一业务单元的消息,可以根据不同业务目的在同一主题下设置不同标签。标签能够有效地保持代码的清晰度和连贯性,并优化RocketMQ提供的查询系统。消费者可以根据Tag实现对不同子主题的不同消费逻辑,实现更好的扩展
性。

消费模式Push or Pull

RocketMQ消息订阅有两种模式,一种是Push模式(MQPushConsumer),即MQServer主动向消费端推送;另外一种是Pull模式(MQPullConsumer),即消费端在需要时,主动到MQ Server拉取。
但在具体实现时,Push和Pull模式本质都是采用消费端主动拉取的方式,即consumer轮询从broker拉取消息。

  • Push模式特点:

好处就是实时性高。不好处在于消费端的处理能力有限,当瞬间推送很多消息给消费端时,容易造成消费端的消息积压,严重时会压垮客户端。

  • Pull模式

好处就是主动权掌握在消费端自己手中,根据自己的处理能力量力而行。缺点就是如何控制Pull的频率。定时间隔太久担心影响时效性,间隔太短担心做太多“无用功”浪费资源。比较折中的办法就是长轮询。

  • Push模式与Pull模式的区别:

Push方式里,consumer把长轮询的动作封装了,并注册MessageListener监听器,取到消息后,唤醒MessageListenerconsumeMessage()来消费,对用户而言,感觉消息是被推送过来的。Pull方式里,取消息的过程需要用户自己主动调用,首先通过打算消费的Topic拿到MessageQueue的集合,遍历MessageQueue集合,然后针对每个MessageQueue批量取消息,一次取完后,记录该队列下一次要取的开始offset,直到取完了,再换另一个MessageQueue。

RocketMQ使用长轮询机制来模拟Push效果,算是兼顾了二者的优点。

相关API使用

注意
启动时,必须先启动namesever,然后再启动broker
第一步启动namesrv

./mqnamesrv    

在这里插入图片描述

第二步 启动broker

./mqbroker -n localhost:9876

在这里插入图片描述

主要演示原生API 生产消息以及推送消息,拉取消息进行消费

导入依赖

   <dependency>
            <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
            <artifactId>rocketmq-client</artifactId>
            <version>4.5.1</version>
        </dependency>

来新建一个生产者,用来生产消息

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


        //实例化生产者 指定生产组名称
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("myproducer_group_01");

        //namesrvAddr 地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");


        //超时时间
        producer.setSendMsgTimeout(1000000);

        //初始化
        producer.start();

        //可以指定批量发送  也可以单个发送
        Collection<Message> msg = new ArrayList<>();


        Message message = new Message("top_demo_01","我是消息".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
        msg.add(message);


        //发送消息  以及结果
        SendResult send = producer.send(msg);

        System.out.println(send);


        //关闭
        producer.shutdown();

    }

可以看到打印后发送返回信息
在这里插入图片描述

推消息消费

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

        // 实例化推送消息消费者的对象,同时指定消费组名称
        DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("myproducer_group_01");

        // 指定nameserver的地址
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");

        // 订阅主题
        consumer.subscribe("top_demo_01", "*");

        // 添加消息监听器,一旦有消息推送过来,就进行消费
        consumer.setMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
            @Override
            public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeConcurrentlyContext context) {

                final MessageQueue messageQueue = context.getMessageQueue();
                System.out.println(messageQueue);

                for (MessageExt msg : msgs) {
                    try {
                        System.out.println(new String(msg.getBody(), "utf-8"));
                    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

                // 消息消费成功
                return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
                // 消息消费失败
//                return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER;
            }
        });

        // 初始化消费者,之后开始消费消息
        consumer.start();

        // 此处只是示例,生产中除非运维关掉,否则不应停掉,长服务
//        Thread.sleep(30_000);
//        // 关闭消费者
//        consumer.shutdown();
    }

拉取消费消费


    public static void main(String[] args) throws MQClientException, RemotingException, InterruptedException, MQBrokerException, UnsupportedEncodingException {
        // 拉取消息的消费者实例化,同时指定消费组名称
        DefaultMQPullConsumer consumer = new DefaultMQPullConsumer("myproducer_group_01");
        // 设置nameserver的地址
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");

        // 对消费者进行初始化,然后就可以使用了
        consumer.start();

        // 获取指定主题的消息队列集合
        final Set<MessageQueue> messageQueues = consumer.fetchSubscribeMessageQueues("top_demo_01");

        // 遍历该主题的各个消息队列,进行消费
        for (MessageQueue messageQueue : messageQueues) {
            // 第一个参数是MessageQueue对象,代表了当前主题的一个消息队列
            // 第二个参数是一个表达式,对接收的消息按照tag进行过滤
            // 支持"tag1 || tag2 || tag3"或者 "*"类型的写法;null或者"*"表示不对消息进行tag过滤  可以看做是rabbitmq里的路由key
            // 第三个参数是消息的偏移量,从这里开始消费
            // 第四个参数表示每次最多拉取多少条消息
            final PullResult result = consumer.pull(messageQueue, "*", 0, 10);
            // 打印消息队列的信息
            System.out.println("message******queue******" + messageQueue);
            // 获取从指定消息队列中拉取到的消息
            final List<MessageExt> msgFoundList = result.getMsgFoundList();
            if (msgFoundList == null) {
                System.out.println("暂无消息");
                continue;
            }

            for (MessageExt messageExt : msgFoundList) {
                System.out.println(messageExt);
                System.out.println(new String(messageExt.getBody(), "utf-8"));
            }
        }

        // 关闭消费者
        consumer.shutdown();
    }

可以看到拉取到的消息
在这里插入图片描述

RocketMq和RabbitMq一样也支持异步发送消息

public static void main(String[] args) throws MQClientException, UnsupportedEncodingException, RemotingException, InterruptedException {
        // 实例化生产者,并指定生产组名称
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("myproducer_group_01");

        // 指定nameserver的地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");

        // 初始化生产者
        producer.start();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {

            Message message = new Message(
                    "top_demo_01",
                    ("hello  " + i).getBytes("utf-8")
            );

            // 消息的异步发送
            producer.send(message, new SendCallback() {
                @Override
                public void onSuccess(SendResult sendResult) {
                    System.out.println("发送成功:" + sendResult);
                }

                @Override
                public void onException(Throwable throwable) {
                    System.out.println("发送失败:" + throwable.getMessage());
                }
            });
        }

        // 由于是异步发送消息,上面循环结束之后,消息可能还没收到broker的响应
        // 如果不sleep一会儿,没有来得及回调关闭,会发送失败错
        Thread.sleep(10_000);

        // 关闭生产者
        producer.shutdown();
    }

简单的实用RocketMq发送和消费消息

RabbitMq是将消息直接发送到交换器上,然后交换器根据指定路由key发送到指定队列
而RocketMq是先跟NameServer集群中的其中一台建立长连接,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,Broker再讲消息发送到队列。

启动报错可参考

blog.csdn.net/w8253497062…

blog.csdn.net/jiangyu1013…