RocketMQ的基本使用

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1、MQ 的基本介绍

MQ（Message Queue）消息队列，是基础数据结构中“先进先出”的一种数据结构。指把要传输的数据（消息）放在队列中，用队列机制来实现消息传递 —— 生产者产生消息并把消息放入队列，然后由消费者去处理。消费者可以到指定队列拉取消息，或者订阅相应的队列，由MQ服务端给其推送消息。

1.1、MQ的优点

消息队列中间件是分布式系统中重要的组件，主要解决应用解耦，异步消息，流量削锋等问题，实现高性能，高可用，可伸缩和最终一致性架构。

MQ常见优点如下：

• 应用解耦

一个业务需要多个模块共同实现，或者一条消息有多个系统需要对应处理，只需要主业务完成以后，发送一条MQ，其余模块消费MQ消息，即可实现业务，降低模块之间的耦合。

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。

使用消息队列解耦合，系统的耦合性就会提高了。比如物流系统发生故障，需要几分钟才能来修复，在这段时间内，物流系统将要处理的数据被缓存到消息队列中，用户的下单操作即正常完成。当物流系统回复后，补充处理存在消息队列中的订单消息即可，终端系统感知不到物流系统发生过几分钟故障。

• 流量削峰

高并发情况下，业务异步处理，提供高峰期业务处理能力，避免系统瘫痪。

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。

一般情况，为了保证系统的稳定性，如果系统负载超过阈值，就会阻止用户请求，这会影响用户体验。而如果使用消息队列将请求缓存起来，等待系统处理完毕后通知用户下单完毕，这样总不能下单体验要好。

处于经济考量目的：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更加之间进行流通。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。                  

• 异步

主业务执行结束后从属业务通过MQ，异步执行，减低业务的响应时间，提高用户体验。

1.2、MQ的缺点

MQ 的缺点包含以下几点：

• 系统可用性降低

  系统引入的外部依赖越多，系统稳定性越差。一旦MQ宕机，就会对业务造成影响。

  问题：如何保证MQ的高可用？

• 系统复杂度提高

  MQ的加入大大增加了系统的复杂度，以前系统间是同步的远程调用，现在是通过MQ进行异步调用。

  问题：如何保证消息没有被重复消费？怎么处理消息丢失情况？那么保证消息传递的顺序性？

• 一致性问题

  A系统处理完业务，通过MQ给B、C、D三个系统发消息数据，如果B系统、C系统处理成功，D系统处理失败。

  问题：如何保证消息数据处理的一致性？

1.3、常见MQ产品及比较

常见的MQ产品包括Kafka、ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ。

2、RocketMQ 的基本介绍

RocketMQ是阿里巴巴2016年MQ中间件，使用Java语言开发，在阿里内部，RocketMQ承接了例如“双11”等高并发场景的消息流转，能够处理万亿级别的消息。

3、RocketMQ的基本使用

3.1、下载安装 RocketMQ

环境要求：

• Linux64位系统

• JDK1.8(64位)

• 如果是以源码安装的话，需要安装Maven 3.2.x

提供下载链接：链接：https://pan.baidu.com/s/1V7eghMTMTi0ivD-CPICtjQ  提取码：dzpm    该链接的文件解压后在 资料/rocketmq安装包 目录里可以找到 rocketmq 的安装包。

我们先在 Linux 系统上将 JDK 安装好后，将 roketmq 上传至 Linux 上，比如上传至：/usr/mysoft 目录下，然后解压安装包：

unzip rocketmq-all-4.4.0-bin-release.zip

实际上解压完成后已相当于安装完成，当然我们可以把这些解压后的文件移到我们想要的目录下，比如：/usr/local/rocketmq 目录下，作为我们的软件安装目录：

mv /usr/mysoft/rocketmq-all-4.4.0-bin-release/ /usr/local/rocketmq/

3.2、Rocketmq 的目录介绍

rocketmq 解压后目录结构如下：

• bin：启动脚本，包括shell脚本和CMD脚本
• conf：实例配置文件 ，包括broker配置文件、logback配置文件等
• lib：依赖jar包，包括Netty、commons-lang、FastJSON等

3.3、启动Rocketmq

首先进入 rocketmq 解压后目录的 bin 目录下，该目录存放着各个脚本文件。

1. 启动NameServer

# 启动NameServer
nohup sh mqnamesrv &

示例：

 启动后，可以查看启动日志。如果没有启动过 nameserver ，该启动日志文件是不存在的

# 查看启动日志
tail -f ~/logs/rocketmqlogs/namesrv.log

2. 启动Broker

# 启动Broker
nohup sh mqbroker -n localhost:9876 &

启动完成后可以查看启动日志：

# 查看启动日志
tail -f ~/logs/rocketmqlogs/broker.log 

启动完成后可通过 ps -ef | grep mq 命令查看进程，如果能找到 nameserver 和 broker 则证明两个都启动成功了：

或者可以通过 jps 命令来查看已启动的 java 进程：

如果提示 jps 命令不存在，执行以下命令安装 jps 命令：

yum install -y java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64

# 安装后查看jps命令是否存在
which jps

如果启动 broker 后仍然找不到 broker 进程，或者是找不到 broker 的启动日志，此时可能是启动失败了，可查看以下分析解决问题。

3.3.1、启动不成功原因

在我们启动 broker 后，可能会出现找不到 broker.log 日志文件的情况，这时是因为 broker 并没有启动成功。这是因为RocketMQ默认的虚拟机内存较大，启动Broker可能因为内存不足而导致失败，此时需要编辑如下两个配置文件，将JVM内存调小一点：

# 编辑runbroker.sh和runserver.sh将JVM默认内存调小
vi runbroker.sh
vi runserver.sh

参考配置：

JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -server -Xms256m -Xmx256m -Xmn128m -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=320m"

如下为默认 JVM 内存大小

可以将上面配置调整为以下配置即可：

 调整完成后，重新执行启动 broker 命令即可。

3.4、测试发送消息和接收消息

执行下面命令可发送消息：

#  设置环境变量
export NAMESRV_ADDR=localhost:9876
#  通过 bin 目录下的 tools.sh 脚本，使用安装包的Demo发送消息
sh tools.sh org.apache.rocketmq.example.quickstart.Producer

执行下面命令可接收消息：

#  设置环境变量
export NAMESRV_ADDR=localhost:9876
#  接收消息
sh tools.sh org.apache.rocketmq.example.quickstart.Consumer

执行接收消息命令后，进程不会自动退出，重新发送消息，可以看到接收消息进程可以自动接收到消息。

3.5、关闭rocketmq

在安装目录的 bin 目录下执行以下消息可关闭 rocketmq：

#  关闭NameServer
sh mqshutdown namesrv
#  关闭Broker
sh mqshutdown broker

4、RocketMQ集群介绍

4.1、集群涉及各角色介绍（Producer、Consumer、Broker、NameServer、Topic、Message Queue）

• 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

4.2、 集群特点

• NameServer是一个几乎无状态节点（即每个节点都是相同的），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（主节点）与Slave（从节点），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，BrokerName相同则意味着是同一组的Broker，BrokerId为0表示Master，非0表示Slave。Master也可以部署多个。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NameServer。

• Producer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。

• 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、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，订阅规则由Broker配置决定。Consumer接收消息即可以主动从Broker拉取，也可以由Broker主动推送，所以Consumer需定时向Master、Slave发送心跳，以便让Broker知道哪个Consumer节点是在线的，哪个是离线的。

NameServer 和 Producer、Consumer 的集群搭建比较简单，因为多个节点之间无需信息同步，所以只要启动多个节点集群也就搭建完成。Broker 集群搭建比较复杂，因为有主从节点，主从之间需要信息同步。

4.2.1、消费者组和生产者组（group）

RocketMQ 中在使用生产者或者消费者时，可以为他们指定分别指定组。同一组表示具有相同角色的生产者组合或消费者组合，称为生产者组或消费者组。

生产者组和消费者组不一定要一样，只要消费者订阅和生产者一样的主题 topic，就能接收到生产者的消息。

• 生产者组：

通常具有同样属性（处理的消息种类-topic、以及消息处理逻辑流程—分布式多个客户端）的一些producer可以归为同一个group。生产者组的作用是在集群的情况下，一个生产者down之后，本地事务回滚后，可以继续联系该组下的另外一个生产者实例，不至于导致业务走不下去。

在事务消息机制中，如果发送某条消息的producer-A宕机，使得事务消息一直处于PREPARED状态并超时，则broker会回查同一个group的其他producer，确认这条消息应该commit 还是 rollback。

• 消费者组：

类似于前面提到的生产者组的完全相同的作用，消费者被组合在一起并命名消费组。通过消费者组可以实现消息消费的负载均衡和消息容错目标。

4.3、集群模式

1）单Master模式

这种方式风险较大，一旦Broker重启或者宕机时，会导致整个服务不可用。不建议线上环境使用,可以用于本地测试。

2）多Master模式

一个集群无Slave，全是Master，例如2个Master或者3个Master，这种模式的优缺点如下：

• 优点：配置简单，单个Master宕机或重启维护对应用无影响，在磁盘配置为RAID10时，即使机器宕机不可恢复情况下，由于RAID10磁盘非常可靠，消息也不会丢（异步刷盘丢失少量消息，同步刷盘一条不丢），性能最高；
• 缺点：单台机器宕机期间，这台机器上未被消费的消息在机器恢复之前不可订阅，消息实时性会受到影响。

3）多Master多Slave模式（异步）

每个Master配置一个Slave，有多对Master-Slave，HA采用异步复制方式，主备有短暂消息延迟（毫秒级）。异步复制也就是说在主节点写入消息成功后就反馈给 producer 已写入成功，然后主节点再同步消息到从节点。

这种模式的优缺点如下：

• 优点：即使磁盘损坏，消息丢失的非常少，且消息实时性不会受影响，同时Master宕机后，消费者仍然可以从Slave消费，而且此过程对应用透明，不需要人工干预，性能同多Master模式几乎一样；
• 缺点：Master宕机，磁盘损坏情况下会丢失少量消息。

4）多Master多Slave模式（同步）

每个Master配置一个Slave，有多对Master-Slave，HA采用同步双写方式，即只有主备都写成功，才向应用返回成功，这种模式的优缺点如下：

• 优点：数据与服务都无单点故障，Master宕机情况下，消息无延迟，服务可用性与数据可用性都非常高；
• 缺点：性能比异步复制模式略低（大约低10%左右），发送单个消息的RT会略高，且目前版本在主节点宕机后，备机不能自动切换为主机。

5、mqadmin管理工具

RocketMQ 提供有控制台及一系列控制台命令，用于管理员对主题，集群，broker 等信息的管理。

RocketMQ 安装目录的 bin 目录下有个mqadmin 脚本，可通过执行 ./mqadmin {command} {args} 命令来对集群、主题等信息进行一系列的管理操作。

5.1、mqadmin命令介绍

可参考：RocketMQ的基本使用

6、集群监控平台搭建

RocketMQ有一个对其扩展的开源项目incubator-rocketmq-externals，这个项目中有一个子模块叫rocketmq-console，这个便是管理控制台项目了，先将incubator-rocketmq-externals拉到本地，因为我们需要自己对rocketmq-console进行编译打包运行。

下载项目：

git clone https://github.com/apache/rocketmq-externals

打包前需修改该项目的配置文件 src\main\resources\application.properties，修改配置如下：

rocketmq.config.namesrvAddr=192.168.32.130:9876;192.168.32.131:9876

编译打包：

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

将项目上传至服务器上，启动rocketmq-console：

java -jar rocketmq-console-ng-1.0.0.jar

启动成功后，我们就可以通过在服务器上的浏览器通过访问http://localhost:8080进入控制台界面了，类似下图，不过由于没有发送过消息，所以图表都是空的。