RocketMQ 架构简析，看这篇就够了！，2024年最新java面试常考的编程题及答 ...

先自我介绍一下，小编浙江大学毕业，去过华为、字节跳动等大厂，现在阿里P7
深知大多数步伐员，想要提拔技能，往往是自己探索成长，但自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技能停滞不前！
因此收集整理了一份《2024年最新Java开辟全套学习资料》，初衷也很简朴，就是盼望能够帮助到想自学提拔又不知道该从何学起的朋友。

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正文

Producer（消息）生产者
Producer与Namesrv集群中的此中一个节点（随机选择）建立长毗连，定期从Name Server取Topic路由信息，并向提供Topic服务的broker master建立长毗连，且定时向broker master发送心跳。Producer完全无状态，可集群摆设。
Producer负责生产消息，一样平常由业务系统负责生产消息。一个消息生产者会把业务应用系统里产生的消息发送到broker服务器。RocketMQ提供多种发送方式，同步发送、异步发送、次序发送、单向发送。同步和异步方式均需要Broker返回确认信息，单向发送不需要。
Consumer（消息）消耗者
Consumer与Namesrv集群中的此中一个节点（随机选择）建立长毗连，定期从Name Server取Topic路由信息，并向提供Topic服务的Master、Slave建立长毗连，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设置决定。另外，接待关注我们，公号终码一生，背景复兴“资料”，可以获取相关视频教程和最新面试资料。
Consumer负责消耗消息，一样平常是背景系统负责异步消耗。一个消息消耗者会从Broker服务器拉取消息、并将其提供给应用步伐。从用户应用的角度而言提供了两种消耗形式：拉取式消耗、推动式消耗。
集群模式下：相同Consumer Group的每个Consumer实例平均分摊消息。一个条消息仅能被一个Consumer Group消耗一次。
Producer、Consumer都只需要和集群中一个Namesrv建立长毗连。Broker需要向集群中全部的Namesrv发送心跳包。
其实很好理解：
Namesrv集群提供高可用的定名服务。
Producer、Consumer只需要从此中一台定期同步路由信息。
假如Broker只随机调一台发送心跳包。那么差异的Namesrv保存的路由信息会出现差异等的情况。
消耗者范例：

• 拉取式消耗（Pull Consumer）
  

Consumer消耗的一种范例，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，应用就会启动消耗过程。
Pull方式里，取消息的过程需要用户自己写（包括提交offset等操作）。

• 推动式消耗（Push Consumer）
  

Consumer消耗的一种范例，该模式下Broker收到数据后会主动推送给消耗端，该消耗模式一样平常实时性较高。
Push Consumer原理上也是接纳pull模式。实际上就是长轮询的pull模式。
一些概念

• 主题（Topic）
  

表现一类消息的聚集，每个主题包含若干条消息，每条消息只能属于一个主题，是RocketMQ举行消息订阅的根本单位。每个topic可分为若干个分区（queue）

• 生产者组（Producer Group）
  

同一类Producer的聚集，这类Producer发送同一类消息且发送逻辑同等。假如发送的是事故消息且原始生产者在发送之后瓦解，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耗。

• 消耗者组（Consumer Group）
  

同一类Consumer的聚集，这类Consumer通常消耗同一类消息且消耗逻辑同等。消耗者组使得在消息消耗方面，实现负载均衡和容错的目的变得非常轻易。要留意的是，消耗者组的消耗者实例必须订阅完全相同的Topic。RocketMQ 支持两种消息模式：集群消耗（Clustering）和广播消耗（Broadcasting）。

• 平凡次序消息（Normal Ordered Message）
  

平凡次序消耗模式下，消耗者通过同一个消耗队列收到的消息是有次序的，差异消息队列收到的消息则可能是无次序的。

• 严格次序消息（Strictly Ordered Message）
  

严格次序消息模式下，消耗者收到的全部消息均是有次序的。

• 消息（Message）
  

消息系统所传输信息的物理载体，生产和消耗数据的最小单位，每条消息必须属于一个主题。RocketMQ中每个消息拥有唯一的Message ID，且可以携带具有业务标识的Key。系统提供了通过Message ID和Key查询消息的功能。

• 标签（Tag）
  

为消息设置的标志，用于同一主题下区分差异范例的消息。来自同一业务单元的消息，可以根据差异业务目的在同一主题下设置差异标签。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。消耗者可以根据Tag实现对差异子主题的差异消耗逻辑，实现更好的扩展性。
2
关于消息中间件
消息中间件需要解决的题目：异步化、削峰填谷。
消息中间件应具备的基础能力是：消息发布、订阅、消耗。概念相对简朴这里不外多描述。
消息中间件的一些紧张的机制：
1. 消息优先级（Message Priority；RocketMQ不支持）
优先级是指在一个消息队列中，每条消息都有差异的优先级，一样平常用整数来描述，优先级高的消息先投递，假如消息完全在一个内存队列中，那么在投递前可以按照优先级排序，令优先级高的先投递。
由于RocketMQ全部消息都是长期化的，以是假如按照优先级来排序，开销会非常大，因此RocketMQ没有特意支持消息优先级，但是可以通过变通的方式实现类似功能，即单独设置一个优先级高的队列，和一个平凡优先级的队列，将差异优先级发送到差异队列即可。
2. 次序消息（Message Order）
消息有序指的是一类消息消耗时，能按照发送的次序来消耗。比方：一个订单产生了3条消息，分别是订单创建，订单付款，订单完成。消耗时，要按照这个次序消耗才气故意义。但是同时订单之间是可以并行消耗的。
RocketMQ可以严格的包管消息有序。

• 投递消息的次序性：
  

投递消息的次序性可通过将一组消息投递到同一分区实现。比方：借助MessageQueueSelector将对相同订单的操作消息投放到同一分区。

• 消耗消息的次序性：
  

RoctetMQ特性保障：特定分区（queue）中的消息不能同时被同一个消耗者组中的多个Consumer消耗，以制止重复消耗。
通过自定义或使用预置的AllocateQueueStrategy可设定分区的分配计谋（哪些分区分配给哪个消耗者消耗）。
3. 高可用、消息可靠性
3.1 消息长期化
RocketMQ、Kafka 以文件记载形式长期化。
RocketMQ接纳了单一的日志文件，即把同1个broker上面全部topic的全部queue的消息，存放在一个文件里面，从而制止了随机的磁盘写入。

如上图所示，全部消息都存在一个单一的CommitLog文件里面，然后有背景线程异步的同步到ConsumeQueue，再由Consumer举行消耗。
TODO 同步、异步刷盘。

TODO RocketMQ充分利用Linux文件系统内存cache来提高性能。
TODO CommitLog index Commitlog segment的大小与页缓存同等
RocketMQ消息存储机制会在背面的文章具体说明。
3.2 broker master/salve
TODO broker group master/salve
TODO Async/Sync Master；
4. 高并发、可扩展 ==> 分布式
提高并发服从 => 提高生产、消耗并行度=>提高分区数量
RocketMQ、kafka都支持topic数据分区存放、动态扩展。
以RocketMQ为例：
topic创建的时间可以用集群模式去创建（如许集群里面每个broker的queue的数量相同），也可以用单个broker模式去创建（如许每个broker的queue数量可以差异等）。
4.1 生产并行度
RocketMQ的生产并行度是由其自身机制及broker的数量决定的。这块背面的文章会具体分析。
4.2 消耗并行度
广播模式下全部消耗者会接受并消耗当前topic下全部Queue的消息。
集群模式下，一个queue只分配给一个consumer实例：
这是由于拉取消息是consumer主动控制的，假如多个实例同时消耗一个queue的消息，会导致同一个消息在差异的实例下被消耗多次，以是算法上都是一个queue只分给一个consumer实例，一个consumer实例可以允许同时分到差异的queue。
Kafka的消耗并行度依赖Topic设置的分区数，如分区数为10，那么最多10台呆板来并行消耗（每台呆板只能开启一个线程），或者一台呆板消耗（10个线程并行消耗）。即消耗并行度和分区数同等。
RocketMQ消耗并行度分两种情况：
次序消耗方式并行度同卡夫卡完全同等；
乱序方式并行度取决于Consumer的线程数，如Topic设置10个队列，10台呆板消耗，每台呆板100个线程，那么并行度为1000。
4.3 消息队列分配计谋
Producer使用MessageQueueSelector选择将消息投放到哪个分区
使用AllocateMessageQueueStrategy将差异分区分配给Consumer Group中的差异Consumer。一个分区（queue）仅允许分配给同一个Consumer Group下的一个Consumer（防止重复消耗）。
MessageQueueSelector

内置实现类：
SelectMessageQueueByMachineRoom
SelectMessageQueueByHash
SelectMessageQueueByRandom
可以通过实现MessageQueueSelector接口，来自定义Producer投递消息时选择分区的算法。
AllocateMessageQueueStrategy

内置实现类：
AllocateMessageQueueAveragely：平均分配算法
AllocateMessageQueueAveragelyByCircle：基于环形平均分配算法
AllocateMachineRoomNearby：基于机房临近原则算法
AllocateMessageQueueByMachineRoom：基于机房分配算法
末了

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附高清脑图，高清知识点讲解教程，以及一些面试真题及答案解析。送给需要的提拔技能、预备面试跳槽、自身职业规划渺茫的朋友们。

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法
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