一、简介RocketMQ

RocektMQ是阿里巴巴在2012年开源的一个纯java、分布式、队列模型的第三代消息中间件，不仅在传统高频交易链路有着低延迟的出色表现，在实时计算等大数据领域也有着不错的吞吐。
2016年11月11号，双十一大促见证了RocketMQ低延迟存储架构的成功试水，99.996%的延迟落在了10ms以内，极个别由于GC引发的停顿在50ms以内，其高性能、低延时和高可靠的特性承载了近年来双十一17万笔/秒的交易峰值，在整个生产链路上都有着稳定和出色的表现。其在同年捐赠给Apache后正式进入孵化期。并于2017年9月RocketMQ正式从Apache社区正式毕业，成为Apache顶级项目。

二、相关术语

1. 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。
Producer Group：一类Producer的集合名称，这类Producer通常发送一类消息，且发送逻辑一致。
 
2. 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。
Push Consumer：Consumer的一种，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。
Pull Consumer：Consumer的一种，应用通常主动调用Consumer的拉消息方法从Broker拉消息，主动权由应用控制。
Consumer Group：一类Consumer的集合名称，这类Consumer通常消费一类消息，且消费逻辑一致。
 
3. Broker
消息中转角色，负责存储消息，转发消息，一般也称为Server。
Master：Broker中的主节点。
Slave：Broker中的副节点。
 
4. Nameserver
专为RocketMQ设计的轻量级名称服务。集群中Nameserver互相独立，彼此没有通信关系，单台Nameserver挂掉，不影响其他Nameserver，即使全部挂掉，也不影响业务系统使用。而且Nameserver不会有频繁的读写，所以性能开销非常小，稳定性很高。
 
5. 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。
 
6. 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），那么每个实例只消费其中的3条消息。
 
7. 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。
 
8. 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，由于队列总数发生变化，哈希取模后定位的队列会变化，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。
 
9. 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。
 
10. Message Queue
在RocketMQ中，所有消息队列都是持久化，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。
 
11. 异步复制
消息写入master节点，再由master节点异步复制到slave节点，类似mysql中的master-slave机制。
 
12. 同步双写
消息同时写入master节点和slave节点。
 
13. 异步刷盘
Broker的一种持久化策略，消息写入pagecache后，直接返回。由异步线程负责将pagecache写入硬盘。
 
14. 同步刷盘
Broker的一种持久化策略，消息写入pagecache后，由同步线程将pagecache写入硬盘后，再返回。
 
15.TPS--每秒发送消息个数

三、RocketMQ集群部署模式

RocketMQ作为消息中间件，其主要功能为消息的Publish/Subscribe。而Broker担任的消息转发和存储功能，其部署方式有很多种：
1. 单Master
优点：除了配置简单没什么优点。
缺点：不可靠，该机器重启或宕机，将导致整个服务不可用。
2. 多Master
优点：配置简单，性能最高。
缺点：可能会有少量消息丢失，单台机器重启或宕机期间，该机器下未被消费的消息在机器恢复前不可订阅，影响消息实时性。
3. 异步多Master多Slave
每个Master配一个Slave，有多对Master-Slave，集群采用异步复制方式，主备有短暂消息延迟，毫秒级。
优点：性能同多Master几乎一样，实时性高，主备间切换对应用透明，不需人工干预。
缺点：Master宕机或磁盘损坏时会有少量消息丢失。
4. 同步多Master多Slave
每个Master配一个Slave，有多对Master-Slave，集群采用同步双写方式，主备都写成功，向应用返回成功。
优点：服务可用性与数据可用性非常高。
缺点：性能比异步集群略低，当前版本主宕备不能自动切换为主。

四、RocketMQ集群特性分析

RocketMQ部署架构图如下所示：
Nameserver
Nameserver的开发旨在轻量级，多台Nameserver互相独立，彼此间互不通信，这样的设计，保证了单台Nameserver宕机，不影响Nameserver。nameserver不会有频繁的读写，所以性能开销非常小，稳定性很高。
 
Broker与Nameserver关系
连接：
每个Broker与系统中所有的Nameserver保持长连接。
心跳间隔：
每隔30秒（此时间无法更改）向所有Nameserver发送心跳，心跳包含了自身的topic配置信息。
心跳超时：
Nameserver每隔10秒钟（此时间无法更改），扫描所有还存活的Broker连接，若某个连接2分钟内（当前时间与最后更新时间差值超过2分钟，此时间无法更改）没有发送心跳数据，则断开连接。
断开：
一旦连接断开，Nameserver会立即更新topic与队列的对应关系，但不会通知生产者和消费者。
负载均衡：
一个topic分布在多个Broker上，一个broker可以配置多个topic，它们是多对多的关系。如果某个topic消息量很大，应该给它多配置几个队列，并且尽量多分布在不同broker上，减轻某个broker的压力。topic消息量都比较均匀的情况下，如果某个broker上的队列越多，则该broker压力越大。
可用性：
由于消息分布在各个broker上，一旦某个broker宕机，则该broker上的消息读写都会受到影响。所以rocketmq提供了master/slave的结构，salve定时从master同步数据，如果master宕机，则slave提供消费服务，但是不能写入消息，此过程对应用透明，由rocketmq内部解决。
两个关键点：
1. 一旦某个broker master宕机，生产者和消费者多久才能发现？受限于rocketmq的网络连接机制，默认情况下，最多需要30秒，但这个时间可由应用设定参数来缩短时间。这个时间段内，发往该broker的消息都是失败的，而且该broker的消息无法消费，因为此时消费者不知道该broker已经挂掉。
2. 消费者得到master宕机通知后，转向slave消费，但是slave不能保证master的消息100%都同步过来了，因此会有少量的消息丢失。但是消息最终不会丢的，一旦master恢复，未同步过去的消息会被消费掉。
可靠性：
所有发往broker的消息，有同步刷盘和异步刷盘机制，总的来说，可靠性非常高。
同步刷盘时，消息写入物理文件才会返回成功，因此非常可靠。
异步刷盘时，只有机器宕机，才会产生消息丢失，broker挂掉可能会发生，但是机器宕机崩溃是很少发生的，除非突然断电。
 
Consumer与Nameserver关系
连接：
单个消费者和一台nameserver保持长连接。定时查询topic配置信息，如果该nameserver挂掉，消费者会自动连接下一个nameserver，直到有可用连接为止，并能自动重连。
心跳：
与nameserver没有心跳。
轮询时间：
默认情况下，消费者每隔30秒从nameserver获取所有topic的最新队列情况，这意味着某个broker如果宕机，客户端最多要30秒才能感知。该时间由DefaultMQPushConsumer的pollNameServerInteval参数决定，可手动配置。
 
Consumer与Broker关系
连接：
单个消费者和该消费者关联的所有broker保持长连接。
心跳：
默认情况下，消费者每隔30秒向所有broker发送心跳，该时间由DefaultMQPushConsumer的heartbeatBrokerInterval参数决定，可手动配置。broker每隔10秒钟（此时间无法更改），扫描所有还存活的连接，若某个连接2分钟内（当前时间与最后更新时间差值超过2分钟，此时间无法更改）没有发送心跳数据，则关闭连接，并向该消费者分组的所有消费者发出通知，分组内消费者重新分配队列继续消费。
断开：
消费者挂掉；心跳超时导致broker主动关闭连接。
动作：
一旦连接断开，broker会立即感知到，并向该消费者分组的所有消费者发出通知，分组内消费者重新分配队列继续消费。
负载均衡：
集群消费模式下，一个消费者集群多台机器共同消费一个topic的多个队列，一个队列只会被一个消费者消费。如果某个消费者挂掉，分组内其它消费者会接替挂掉的消费者继续消费。
消费机制
本地队列：
消费者不间断的从broker拉取消息，消息拉取到本地队列，然后本地消费线程消费本地消息队列，只是一个异步过程，拉取线程不会等待本地消费线程，这种模式实时性非常高。对消费者对本地队列有一个保护，因此本地消息队列不能无限大，否则可能会占用大量内存，本地队列大小由DefaultMQPushConsumer的pullThresholdForQueue属性控制，默认1000，可手动设置。
轮询间隔：
消息拉取线程拉取间隔时间由DefaultMQPushConsumer的pullInterval属性控制，默认为0，可手动设置。
消息消费数量：
监听器每次接受本地队列的消息数量是由参数DefaultMQPushConsumer的consumeMessageBatchMaxSize属性控制，默认为1，可手动设置。
消费进度存储：
每隔一段时间将各个队列的消费进度存储到对应的broker上，该时间由DefaultMQPushConsumer的persistConsumerOffsetInterval属性控制，默认为5秒，可手动设置。
 
Producer与Nameserver关系
连接：
单个生产者者和一台nameserver保持长连接，定时查询topic配置信息，如果该nameserver挂掉，生产者会自动连接下一个nameserver，直到有可用连接为止，并能自动重连。
心跳：
与nameserver没有心跳。
 
Producer与与Broker关系
连接：
单个生产者和该生产者关联的所有broker保持长连接。
心跳：
默认情况下，生产者每隔30秒向所有broker发送心跳，该时间由DefaultMQProducer的heartbeatBrokerInterval参数决定，可手动配置。broker每隔10秒钟（此时间无法更改），扫描所有还存活的连接，若某个连接2分钟内（当前时间与最后更新时间差值超过2分钟，此时间无法更改）没有发送心跳数据，则关闭连接。
断开：
移除Broker上的生产者信息。
负载均衡：
生产者时间没有关系，每个生产者向队列轮流发送消息。
以上论述了RocketMQ各组件特性和关系，除此之外，在允许可自动创建Topic的配置下，Producer负责创建Topic消息和发送消息，发送消息支持三种方式，异步、同步和onway方式。就总体的消息传输层面来说，RocketMQ有集群模式和广播模式，默认是集群模式，集群模式以其原生的Consumer Group（消费组）实现了负载均衡，广播模式下，Consumer Group下的每个Consumer实例则要消费全部的消息数据。就业务适用层面来说，rocketMQ可以根据业务需求，实现Order Message（订单消息）、Broadcasting（广播消息）、Scheduled Message（延迟消息）、Batch（同Topic批量消息发送）、Filter（基本消息过滤和高级消息过滤）、OpenMessaging（流式消息发送）等。

五、安装RocketMQ

1、下载源码或二进制安装文件 http://rocketmq.apache.org/dowloading/releases/

  1.   > unzip rocketmq-all-4.4.-source-release.zip
  2.   > cd rocketmq-all-4.4./
  3.   > mvn -Prelease-all -DskipTests clean install -U
  4.   > cd distribution/target/rocketmq-4.4.0

2、启动NameServer，启动之前先根据实际资源情况，合理分配JVM大小 bin/runserver.sh 和 bin/runbroker.sh

RocketMQ的各日志文件默认存放在 ${user.home}/logs/rocketmqlogs，各数据文件默认存放在 ${user.home}/store

  1.  > nohup sh bin/mqnamesrv >/dev/null 2>&1 &
  2.  > tail -f ~/logs/rocketmqlogs/namesrv.log
  3.   The Name Server boot success...

3、启动Broker

  1.  > nohup sh bin/mqbroker -n localhost: autoCreateTopicEnable=true >/dev/null 2>&1 &
  2.  > tail -f ~/logs/rocketmqlogs/broker.log
  3.   The broker[%s, 172.30.30.233:] boot success...

4、测试发送和接受消息

在发送/接收消息之前，我们需要告诉客户名称服务器的位置。RocketMQ 提供了多种方法来实现这一点。为了简单起见，我们使用环境变量NAMESRV_ADDR

  1.  > export NAMESRV_ADDR=localhost:
  2.  > sh bin/tools.sh org.apache.rocketmq.example.quickstart.Producer
  3.  SendResult [sendStatus=SEND_OK, msgId= ...
  4.  
  5.  > sh bin/tools.sh org.apache.rocketmq.example.quickstart.Consumer
  6.  ConsumeMessageThread_%d Receive New Messages: [MessageExt...

5、关闭服务（先关闭broker再关闭namesrv）

  1. > sh bin/mqshutdown broker
  2. The mqbroker() is running...
  3. Send shutdown request to mqbroker() OK
  4.  
  5. > sh bin/mqshutdown namesrv
  6. The mqnamesrv() is running...
  7. Send shutdown request to mqnamesrv() OK

六、RocketMQ监控

Apache版的RocketMQ管理界面部署工具可以从github上下载源码，地址：https://github.com/apache/rocketmq-externals 部署流程如下：

1、修改下载的配置文件，关联rocketMQ集群到管理界面。或者在启动服务的时候手动指定启动参数
  1. # git clone https://github.com/apache/rocketmq-externals
    # cd rocketmq-externals/rocketmq-console/src/main/resources

# vim application.properties
      server.port=8888 #指定开启的端口号
      rocketmq.config.nameservAddr=172.16.1.1:9876,172.16.1.2:9876
      rocketmq.config.dataPath=/usr/local/rocketmq-4.5.1/store  #默认存放到 /tmp/rocketmq-console
      rocketmq.config.loginRequired=true #开启登录权限

# vim user.properties #设置登录账号及密码
      wjoyxt=wjoyxt

# vim ../../../pom.xml
      <rocketmq.version>4.5.1</rocketmq.version> #根据安装版本的不同修改版本号

2、编译rocketmq-console

  1. # cd rocketmq-externals/rocketmq-console
    # mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
成功后会在rocketmq-externals/rocketmq-console/target目录下产生一个rocketmq-console-ng-1.0.1.jar文件

3、启动rocketmq-console，其默认的访问端口是8080，多个nameserver时需要用 ; 号隔开并用引号引起来

  1. # nohup java -jar /usr/local/rocketmq-4.5./prod-mq-console.jar --server.port=8888 --rocketmq.config.namesrvAddr='172.17.213.71:9876;172.17.213.72' >/dev/null 2>&1 &

七、常用命令

  1. 查看集群情况 ./mqadmin clusterList -n 127.0.0.1:
  2. 查看 broker 状态 ./mqadmin brokerStatus -n 127.0.0.1: -b 172.20.1.138: (注意换成你的 broker 地址)
  3. 查看 topic 列表 ./mqadmin topicList -n 127.0.0.1:
  4. 查看 topic 状态 ./mqadmin topicStatus -n 127.0.0.1: -t MyTopic (换成你想查询的 topic)
  5. 查看 topic 路由 ./mqadmin topicRoute -n 127.0.0.1: -t MyTopic

八、集群模式

1、创建store存储目录

如果不采用默认的存储路径的话，需要在配置文件中指定，并手动提前创建好

  1. mkdir -p /usr/local/rocketmq-4.5./store/index
  2. mkdir /usr/local/rocketmq-4.5./store/commitlog
  3. mkdir /usr/local/rocketmq-4.5./store/consumequeue

2、根据实际情况编辑配置文件

  1. # 所属集群名字
  2. brokerClusterName=my-rocket-mq
  3. # Broker 名字与IP
  4. brokerName=broker-
  5. brokerIP1=172.17.213.71
  6. #  代表 Master 大于0是slave
  7. brokerId=
  8. # nameServer 分号分割
  9. namesrvAddr=172.17.213.71:;172.17.213.72:
  10. # 在发送消息时，自动创建服务器不存在的topic，默认创建的队列数
  11. defaultTopicQueueNums=
  12. # 是否允许 Broker 自动创建Topic，建议线下开启，线上关闭
  13. autoCreateTopicEnable=true
  14. # 是否允许 Broker 自动创建订阅组，建议线下开启，线上关闭
  15. autoCreateSubscriptionGroup=true
  16. # Broker 对外服务的监听端口
  17. listenPort=
  18. # 删除文件时间点，默认凌晨 4点
  19. deleteWhen=
  20. # 文件保留时间，默认  小时
  21. fileReservedTime=
  22. # CommitLog每个文件的大小默认1G
  23. mapedFileSizeCommitLog=
  24. # ConsumeQueue每个文件默认存30W条，根据业务情况调整
  25. mapedFileSizeConsumeQueue=
  26. #destroyMapedFileIntervalForcibly=
  27. #redeleteHangedFileInterval=
  28. # 检测物理文件磁盘空间
  29. diskMaxUsedSpaceRatio=
  30. # store存储路径，master与slave目录要不同
  31. storePathRootDir=/usr/local/rocketmq-4.5./store
  32. # CommitLog 存储路径
  33. storePathCommitLog=/usr/local/rocketmq-4.5./store/commitlog
  34. # 消费队列存储路径存储路径
  35. storePathConsumeQueue=/usr/local/rocketmq-4.5./store/consumequeue
  36. # 消息索引存储路径
  37. storePathIndex=/usr/local/rocketmq-4.5./store/index
  38. # checkpoint 文件存储路径
  39. storeCheckpoint=/usr/local/rocketmq-4.5./store/checkpoint
  40. # abort 文件存储路径
  41. abortFile=/usr/local/rocketmq-4.5./store/abort
  42. # 限制的消息大小
  43. maxMessageSize=
  44. #flushCommitLogLeastPages=
  45. #flushConsumeQueueLeastPages=
  46. #flushCommitLogThoroughInterval=
  47. #flushConsumeQueueThoroughInterval=
  48. #checkTransactionMessageEnable=false
  49. # 发消息线程池数量
  50. #sendMessageThreadPoolNums=
  51. # 拉消息线程池数量
  52. #pullMessageThreadPoolNums=
  53. # Broker 的角色
  54. # - ASYNC_MASTER 异步复制Master
  55. # - SYNC_MASTER 同步双写Master
  56. # - SLAVE 从
  57. brokerRole=ASYNC_MASTER
  58. # 刷盘方式
  59. # - ASYNC_FLUSH 异步刷盘
  60. # - SYNC_FLUSH 同步刷盘
  61. flushDiskType=ASYNC_FLUSH

3、双主模式的启动

  1. nohup sh /usr/local/rocketmq-4.5./bin/mqnamesrv >/dev/null >& &
  2. nohup sh /usr/local/rocketmq-4.5./bin/mqbroker -c /usr/local/rocketmq-4.5./conf/2m-noslave/broker-a.properties >/dev/null >& & 
  1. nohup sh /usr/local/rocketmq-4.5.1/bin/mqnamesrv >/dev/null 2>&1 &
  2. nohup sh /usr/local/rocketmq-4.5.1/bin/mqbroker -c /usr/local/rocketmq-4.5.1/conf/2m-noslave/broker-b.properties >/dev/null 2>&1 &
 
 

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