面試官再問我如何保證 RocketMQ 不丟失消息,這回我笑了!

最近看了 @JavaGuide 發佈的一篇『面試官問我如何保證Kafka不丟失消息?我哭了!』,這篇文章承接這個主題,來聊聊如何保證 RocketMQ 不丟失消息。

0x00. 消息的發送流程

一條消息從生產到被消費,將會經歷三個階段:

面試官再問我如何保證 RocketMQ 不丟失消息,這回我笑了!

  • 生產階段,Producer 新建消息,然後通過網絡將消息投遞給 MQ Broker
  • 存儲階段,消息將會存儲在 Broker 端磁盤中
  • 消息階段, Consumer 將會從 Broker 拉取消息

以上任一階段都可能會丟失消息,我們只要找到這三個階段丟失消息原因,採用合理的辦法避免丟失,就可以徹底解決消息丟失的問題。

0x01. 生產階段

生產者(Producer) 通過網絡發送消息給 Broker,當 Broker 收到之後,將會返回確認響應信息給 Producer。所以生產者只要接收到返回的確認響應,就代表消息在生產階段未丟失。

RocketMQ 發送消息示例代碼如下:

<code>DefaultMQProducer mqProducer=new DefaultMQProducer("test");
// 設置 nameSpace 地址
mqProducer.setNamesrvAddr("namesrvAddr");
mqProducer.start();
Message msg = new Message("test_topic" /* Topic */,
"Hello World".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET) /* Message body */
);
// 發送消息到一個Broker
try {
SendResult sendResult = mqProducer.send(msg);
} catch (RemotingException e) {
e.printStackTrace();

} catch (MQBrokerException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
/<code>

send 方法是一個同步操作,只要這個方法不拋出任何異常,就代表消息已經發送成功

消息發送成功僅代表消息已經到了 Broker 端,Broker 在不同配置下,可能會返回不同響應狀態:

  • SendStatus.SEND_OK
  • SendStatus.FLUSH_DISK_TIMEOUT
  • SendStatus.FLUSH_SLAVE_TIMEOUT
  • SendStatus.SLAVE_NOT_AVAILABLE

引用官方狀態說明:

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上圖中不同 broker 端配置將會在下文詳細解釋

另外 RocketMQ 還提供異步的發送的方式,適合於鏈路耗時較長,對響應時間較為敏感的業務場景。

<code>DefaultMQProducer mqProducer = new DefaultMQProducer("test");
// 設置 nameSpace 地址
mqProducer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876");
mqProducer.setRetryTimesWhenSendFailed(5);
mqProducer.start();
Message msg = new Message("test_topic" /* Topic */,
"Hello World".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET) /* Message body */
);

try {
// 異步發送消息到,主線程不會被阻塞,立刻會返回
mqProducer.send(msg, new SendCallback() {
@Override
public void onSuccess(SendResult sendResult) {
// 消息發送成功,
}

@Override
public void onException(Throwable e) {
// 消息發送失敗,可以持久化這條數據,後續進行補償處理
}
});
} catch (RemotingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
/<code>

異步發送消息一定要注意重寫回調方法,在回調方法中檢查發送結果。

不管是同步還是異步的方式,都會碰到網絡問題導致發送失敗的情況。針對這種情況,我們可以設置合理的重試次數,當出現網絡問題,可以自動重試。設置方式如下:

<code>// 同步發送消息重試次數,默認為 2
mqProducer.setRetryTimesWhenSendFailed(3);
// 異步發送消息重試次數,默認為 2
mqProducer.setRetryTimesWhenSendAsyncFailed(3);
/<code>

0x02. Broker 存儲階段

默認情況下,消息只要到了 Broker 端,將會優先保存到內存中,然後立刻返回確認響應給生產者。隨後 Broker 定期批量的將一組消息從內存異步刷入磁盤。

這種方式減少 I/O 次數,可以取得更好的性能,但是如果發生機器掉電,異常宕機等情況,消息還未及時刷入磁盤,就會出現丟失消息的情況。

若想保證 Broker 端不丟消息,保證消息的可靠性,我們需要將消息保存機制修改為同步刷盤方式,即消息存儲磁盤成功,才會返回響應。

修改 Broker 端配置如下:

<code>## 默認情況為 ASYNC_FLUSH 
flushDiskType = SYNC_FLUSH
/<code>

若 Broker 未在同步刷盤時間內(默認為 5s)完成刷盤,將會返回 SendStatus.FLUSH_DISK_TIMEOUT 狀態給生產者。

集群部署

為了保證可用性,Broker 通常採用一主(master)多從(slave)部署方式。為了保證消息不丟失,消息還需要複製到 slave 節點。

默認方式下,消息寫入 master 成功,就可以返回確認響應給生產者,接著消息將會異步複製到 slave 節點。

注:master 配置:flushDiskType = SYNC_FLUSH

此時若 master 突然宕機且不可恢復,那麼還未複製到 slave 的消息將會丟失。

為了進一步提高消息的可靠性,我們可以採用同步的複製方式,

master 節點將會同步等待 slave 節點複製完成,才會返回確認響應。

異步複製與同步複製區別如下圖:

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注: 大家不要被上圖誤導,broker master 只能配置一種複製方式,上圖只為解釋同步複製的與異步複製的概念。

Broker master 節點 同步複製配置如下:

<code>## 默認為 ASYNC_MASTER 
brokerRole=SYNC_MASTER
/<code>

如果 slave 節點未在指定時間內同步返回響應,生產者將會收到 SendStatus.FLUSH_SLAVE_TIMEOUT 返回狀態。

小結

結合生產階段與存儲階段,若需要嚴格保證消息不丟失,broker 需要採用如下配置:

<code>## master 節點配置
flushDiskType = SYNC_FLUSH
brokerRole=SYNC_MASTER

## slave 節點配置
brokerRole=slave
flushDiskType = SYNC_FLUSH
/<code>

同時這個過程我們還需要生產者配合,判斷返回狀態是否是 SendStatus.SEND_OK。若是其他狀態,就需要考慮補償重試。

雖然上述配置提高消息的高可靠性,但是會降低性能,生產實踐中需要綜合選擇。

0x03. 消費階段

消費者從 broker 拉取消息,然後執行相應的業務邏輯。一旦執行成功,將會返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS 狀態給 Broker。

如果 Broker 未收到消費確認響應或收到其他狀態,消費者下次還會再次拉取到該條消息,進行重試。這樣的方式有效避免了消費者消費過程發生異常,或者消息在網絡傳輸中丟失的情況。

消息消費的代碼如下:

<code>// 實例化消費者
DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("test_consumer");

// 設置NameServer的地址
consumer.setNamesrvAddr("namesrvAddr");

// 訂閱一個或者多個Topic,以及Tag來過濾需要消費的消息
consumer.subscribe("test_topic", "*");
// 註冊回調實現類來處理從broker拉取回來的消息
consumer.registerMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
@Override
public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<messageext> msgs, ConsumeConcurrentlyContext context) {
// 執行業務邏輯
// 標記該消息已經被成功消費
return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
}
});
// 啟動消費者實例
consumer.start();
/<messageext>/<code>

以上消費消息過程的,我們需要注意返回消息狀態

。只有當業務邏輯真正執行成功,我們才能返回 ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS。否則我們需要返回 ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER,稍後再重試。

0x04. 總結

看完 RocketMQ 不丟消息處理辦法,回頭再看這篇 kafka,有沒有發現,兩者解決思路是一樣的,區別就是參數配置不一樣而已。

所以下一次,面試官再問你 XX 消息隊列如何保證不丟消息?如果你沒用過這個消息隊列,也不要哭,微笑面對他,從容給他分析那幾步會丟失,然後大致解決思路。

最後我們還可以說出我們的思考,雖然提高消息可靠性,但是可能導致消息重發,重複消費。所以對於消費客戶端,需要注意保證冪等性

面試官再問我如何保證 RocketMQ 不丟失消息,這回我笑了!

但是要注意了,這時面試官可能就會跟你的話題,讓你來聊聊如何保證冪等性,一定先想好再說哦。

什麼?你還不知道如何實現冪等?那就趕緊關注**@程序通事**,後面文章我們就來聊聊冪等這個話題。

文章來源:https://my.oschina.net/u/2526533/blog/3210536

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