深入研究RocketMQ生产者发送消息的底层原理

前言

hello，小伙伴们，王子又来和大家研究RocketMQ的原理了，之前的文章RocketMQ生产部署架构如何设计中，我们已经简单的聊过了生产者是如何发送消息给Broker的。

我们简单回顾一下这个过程。

生产者首先声明一个Topic，然后为了把消息存到对应的Topic中，先从NameServer拉取注册信息获取到Topic存放在哪个Broker中，然后就可以访问对应的Broker发送消息了。

大体流程就是这样，那么这个过程中具体都发生了什么呢，王子今天就和大家深入的探讨一下这其中的奥秘。

什么是MessageQueue

要弄明白生产者发送消息的原理，先要理解什么是MessageQueue。

在生产者声明Topic的时候，是要指定一个关键的参数的，就是MessageQueue，就是指定了你的Topic里面包含几个MessageQueue。

那么这个MessageQueue是做什么用的呢？

直接翻译过来就是消息队列，那么就可以理解成一个Topic对应多个MessageQueue，然后把消息存放到Topic下的消息队列中。

其实Topic、MessageQueue、Broker之间是有关联的。

现在假设我们有一个Topic，指定了它有4个MessageQueue，那么这个Topic在分布式的Broker中是如何存储的呢？

前面的文章我们就聊过，Topic的数据是分布式存储在多个Broker中的，如下图：

那么Topic中的一部分数据是通过什么渠道存储在不同的Broker集群中的呢？

相信小伙伴们都猜到了，就是通过MessageQueue，本质上来讲就是一个数据分片的机制。

假设我们的Topic中有1万条数据，那么可能会平均分布到4个MessageQueue中分片存储（这里不是绝对的，可以根据消息写入的策略来定）。

那么这4个MessageQueue又是怎么存储在Broker上的呢？

很有可能就是每个Broker上存放两个MessageQueue。所以MessageQueue是RocketMQ中非常关键的数据分片机制，实现了Topic数据的分布式存储。

生产者发送消息存入哪个MessageQueue

接下来我们思考一下，生产者发送消息的时候是如何确定存入哪个MessageQueue呢？

我们之前说过，存放消息之前，首先会从NameServer中拉取元数据，在元数据中生产者可以知道Topic有几个MessageQueue，每个MessageQueue存放在哪个Broker集群上。

然后呢，既然生产者知道了这些信息，我们暂时就认为生产者会把消息均匀的发送给当前Topic下的所有MessageQueue中。

比如一共20条消息，4个MessageQueue，那么每个MessageQueue中就存放5条消息。

至于其他的存放策略，我们之后的文章再仔细探讨。

通过这样的方式，生产者发送消息的请求就可以分布在多台的Broker上，那假设我们的每台Broker都可以抗下10万并发，两个Broker就可以抗下20万的并发。

同时，因为我们的消息数据是分片式存储在多个MessageQueue中的，MessageQueue又分布在多个Broker集群中，这样就可以保证RocketMQ存储海量消息了。

如果Broker发生故障怎么办

对于Broker发生故障这一问题，我们之前的文章已经讲过了，小伙伴们可以回顾一下：Broker的主从架构是怎么实现的？

主要使用的是4.5版本后的Dledger自动化切换主从的集群，当MasterBroker挂掉后是可以自动实现Slave到Master的转变的。

那么这里为什么我们还要谈这个问题呢？

小伙伴们想一下，如果MasterBroker挂掉了，要实现主从切换这一过程是需要时间的。

那么在切换的过程中，如果我们的生产者仍然发送消息过来，并且定位到了这台挂掉的MasterBroker，不就无法正常的写入数据了吗。

如果我们还是按照之前说的平均分发消息到MessageQueue，那么就会导致一段时间内访问到故障Broker上时全部是失败的。

对于这个问题，我们可以在生产者中开启一个开关：sendLatencyFaultEnable=true

一旦开启这个开关，它有个自动容错机制。

比如访问Broker时发现Broker响应超时或返回错误，那么在之后的一段时间里，就不会再去访问这个Broker集群了。

这样的话，当Broker发生故障，一段时间内生产者就不会频繁的访问这个发生异常的Broker集群了，过段时间后再去访问。

可能这个时候我们的主从切换已经结束了，这样再次访问的时候就正常了。

总结

今天我们主要聊了聊什么是MessageQueue，MessageQueue在RocketMQ中扮演什么角色，生产者是如何写消息到MessageQueue的，Broker发生故障生产者是如何保证自动容错的。

相信小伙伴们应该会有一些收获，那我们下期的消息中间件系列再见。

往期文章推荐：

什么是消息中间件？主要作用是什么？

常见的消息中间件有哪些？你们是怎么进行技术选型的？

你懂RocketMQ 的架构原理吗？

聊一聊RocketMQ的注册中心NameServer

Broker的主从架构是怎么实现的？

RocketMQ生产部署架构如何设计

RabbitMQ和Kafka的高可用集群原理

RocketMQ的发送模式和消费模式

讨论一下秒杀系统的技术难点与解决方案

秒杀系统中的扣减库存和流量削峰