文档章节

RocketMQ原理(4)——消息ACK机制及消费进度管理

xiaomin0322
 xiaomin0322
发布于 2018/04/14 22:11
字数 2219
阅读 138
收藏 3

https://zhuanlan.zhihu.com/p/25140744 中剖析过,consumer的每个实例是靠队列分配来决定如何消费消息的。那么消费进度具体是如何管理的,又是如何保证消息成功消费的(RocketMQ有保证消息肯定消费成功的特性(失败则重试)?

本文将详细解析消息具体是如何ack的,又是如何保证消费肯定成功的。

由于以上工作所有的机制都实现在PushConsumer中,所以本文的原理均只适用于RocketMQ中的PushConsumer即Java客户端中的DefaultPushConsumer。 若使用了PullConsumer模式,类似的工作如何ack,如何保证消费等均需要使用方自己实现。

注:广播消费和集群消费的处理有部分区别,以下均特指集群消费(CLSUTER),广播(BROADCASTING)下部分可能不适用。

保证消费成功

PushConsumer为了保证消息肯定消费成功,只有使用方明确表示消费成功,RocketMQ才会认为消息消费成功。中途断电,抛出异常等都不会认为成功——即都会重新投递。

消费的时候,我们需要注入一个消费回调,具体sample代码如下:

    consumer.registerMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
        @Override
        public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeConcurrentlyContext context) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Receive New Messages: " + msgs);
            doMyJob();//执行真正消费
            return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
        }
    });

业务实现消费回调的时候,当且仅当此回调函数返回ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS,RocketMQ才会认为这批消息(默认是1条)是消费完成的。(具体如何ACK见后面章节)

如果这时候消息消费失败,例如数据库异常,余额不足扣款失败等一切业务认为消息需要重试的场景,只要返回ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER,RocketMQ就会认为这批消息消费失败了。

为了保证消息是肯定被至少消费成功一次,RocketMQ会把这批消息重发回Broker(topic不是原topic而是这个消费租的RETRY topic),在延迟的某个时间点(默认是10秒,业务可设置)后,再次投递到这个ConsumerGroup。而如果一直这样重复消费都持续失败到一定次数(默认16次),就会投递到DLQ死信队列。应用可以监控死信队列来做人工干预。

注:

  1. 如果业务的回调没有处理好而抛出异常,会认为是消费失败当ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER处理。
  2. 当使用顺序消费的回调MessageListenerOrderly时,由于顺序消费是要前者消费成功才能继续消费,所以没有RECONSUME_LATER的这个状态,只有SUSPEND_CURRENT_QUEUE_A_MOMENT来暂停队列的其余消费,直到原消息不断重试成功为止才能继续消费。

启动的时候从哪里消费

当新实例启动的时候,PushConsumer会拿到本消费组broker已经记录好的消费进度(consumer offset),按照这个进度发起自己的第一次Pull请求。

如果这个消费进度在Broker并没有存储起来,证明这个是一个全新的消费组,这时候客户端有几个策略可以选择:

CONSUME_FROM_LAST_OFFSET //默认策略,从该队列最尾开始消费,即跳过历史消息
CONSUME_FROM_FIRST_OFFSET //从队列最开始开始消费,即历史消息(还储存在broker的)全部消费一遍
CONSUME_FROM_TIMESTAMP//从某个时间点开始消费,和setConsumeTimestamp()配合使用,默认是半个小时以前

 

所以,社区中经常有人问:“为什么我设了CONSUME_FROM_LAST_OFFSET,历史的消息还是被消费了”? 原因就在于只有全新的消费组才会使用到这些策略,老的消费组都是按已经存储过的消费进度继续消费。

对于老消费组想跳过历史消息可以采用以下两种方法:

  1. 代码按照日期判断,太老的消息直接return CONSUME_SUCCESS过滤。
  2. 代码判断消息的offset和MAX_OFFSET相差很远,认为是积压了很多,直接return CONSUME_SUCCESS过滤。
  3. 消费者启动前,先调整该消费组的消费进度,再开始消费。可以人工使用命令resetOffsetByTime,或调用内部的运维接口,祥见ResetOffsetByTimeCommand.java

消息ACK机制

RocketMQ是以consumer group+queue为单位是管理消费进度的,以一个consumer offset标记这个这个消费组在这条queue上的消费进度。

如果某已存在的消费组出现了新消费实例的时候,依靠这个组的消费进度,就可以判断第一次是从哪里开始拉取的。

每次消息成功后,本地的消费进度会被更新,然后由定时器定时同步到broker,以此持久化消费进度。

但是每次记录消费进度的时候,只会把一批消息中最小的offset值为消费进度值,如下图:


 

 

这钟方式和传统的一条message单独ack的方式有本质的区别。性能上提升的同时,会带来一个潜在的重复问题——由于消费进度只是记录了一个下标,就可能出现拉取了100条消息如 2101-2200的消息,后面99条都消费结束了,只有2101消费一直没有结束的情况。

在这种情况下,RocketMQ为了保证消息肯定被消费成功,消费进度职能维持在2101,直到2101也消费结束了,本地的消费进度才会一下子更新到2200。

在这种设计下,就有消费大量重复的风险。如2101在还没有消费完成的时候消费实例突然退出(机器断电,或者被kill)。这条queue的消费进度还是维持在2101,当queue重新分配给新的实例的时候,新的实例从broker上拿到的消费进度还是维持在2101,这时候就会又从2101开始消费,2102-2200这批消息实际上已经被消费过还是会投递一次。

对于这个场景,3.2.6之前的RocketMQ无能为力,所以业务必须要保证消息消费的幂等性,这也是RocketMQ官方多次强调的态度。

实际上,从源码的角度上看,RocketMQ可能是考虑过这个问题的,截止到3.2.6的版本的源码中,可以看到为了缓解这个问题的影响面,DefaultMQPushConsumer中有个配置consumeConcurrentlyMaxSpan

/**
 * Concurrently max span offset.it has no effect on sequential consumption
 */
private int consumeConcurrentlyMaxSpan = 2000;

这个值默认是2000,当RocketMQ发现本地缓存的消息的最大值-最小值差距大于这个值(2000)的时候,会触发流控——也就是说如果头尾都卡住了部分消息,达到了这个阈值就不再拉取消息。

但作用实际很有限,像刚刚这个例子,2101的消费是死循环,其他消费非常正常的话,是无能为力的。一旦退出,在不人工干预的情况下,2101后所有消息全部重复。

Ack卡进度解决方案

对于这个卡消费进度的问题,最显而易见的解法是设定一个超时时间,达到超时时间的那个消费当作消费失败处理。

后来RocketMQ显然也发现了这个问题,而RocketMQ在3.5.8之后也就是采用这样的方案去解决这个问题。

  1. 在pushConsumer中 有一个consumeTimeout字段(默认15分钟),用于设置最大的消费超时时间。消费前会记录一个消费的开始时间,后面用于比对。
  2. 消费者启动的时候,会定期扫描所有消费的消息,达到这个timeout的那些消息,就会触发sendBack并ack的操作。这里扫描的间隔也是consumeTimeout(单位分钟)的间隔。

核心源码如下:

//ConsumeMessageConcurrentlyService.java
public void start() {
    this.CleanExpireMsgExecutors.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            cleanExpireMsg();
        }

    }, this.defaultMQPushConsumer.getConsumeTimeout(), this.defaultMQPushConsumer.getConsumeTimeout(), TimeUnit.MINUTES);
}
//ConsumeMessageConcurrentlyService.java
private void cleanExpireMsg() {
    Iterator<Map.Entry<MessageQueue, ProcessQueue>> it =
            this.defaultMQPushConsumerImpl.getRebalanceImpl().getProcessQueueTable().entrySet().iterator();
    while (it.hasNext()) {
        Map.Entry<MessageQueue, ProcessQueue> next = it.next();
        ProcessQueue pq = next.getValue();
        pq.cleanExpiredMsg(this.defaultMQPushConsumer);
    }
}

//ProcessQueue.java
public void cleanExpiredMsg(DefaultMQPushConsumer pushConsumer) {
    if (pushConsumer.getDefaultMQPushConsumerImpl().isConsumeOrderly()) {
        return;
    }

    int loop = msgTreeMap.size() < 16 ? msgTreeMap.size() : 16;
    for (int i = 0; i < loop; i++) {
        MessageExt msg = null;
        try {
            this.lockTreeMap.readLock().lockInterruptibly();
            try {
                if (!msgTreeMap.isEmpty() && System.currentTimeMillis() - Long.parseLong(MessageAccessor.getConsumeStartTimeStamp(msgTreeMap.firstEntry().getValue())) > pushConsumer.getConsumeTimeout() * 60 * 1000) {
                    msg = msgTreeMap.firstEntry().getValue();
                } else {

                    break;
                }
            } finally {
                this.lockTreeMap.readLock().unlock();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            log.error("getExpiredMsg exception", e);
        }

        try {

            pushConsumer.sendMessageBack(msg, 3);
            log.info("send expire msg back. topic={}, msgId={}, storeHost={}, queueId={}, queueOffset={}", msg.getTopic(), msg.getMsgId(), msg.getStoreHost(), msg.getQueueId(), msg.getQueueOffset());
            try {
                this.lockTreeMap.writeLock().lockInterruptibly();
                try {
                    if (!msgTreeMap.isEmpty() && msg.getQueueOffset() == msgTreeMap.firstKey()) {
                        try {
                            msgTreeMap.remove(msgTreeMap.firstKey());
                        } catch (Exception e) {
                            log.error("send expired msg exception", e);
                        }
                    }
                } finally {
                    this.lockTreeMap.writeLock().unlock();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                log.error("getExpiredMsg exception", e);
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error("send expired msg exception", e);
        }
    }
}

 

通过源码看这个方案,其实可以看出有几个不太完善的问题:

  1. 消费timeout的时间非常不精确。由于扫描的间隔是15分钟,所以实际上触发的时候,消息是有可能卡住了接近30分钟(15*2)才被清理。
  2. 由于定时器一启动就开始调度了,中途这个consumeTimeout再更新也不会生效。

本文转载自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/25265380?refer=rocketmq

xiaomin0322
粉丝 142
博文 3872
码字总数 198223
作品 0
上海
架构师
私信 提问
《RocketMQ技术内幕:RocketMQ架构设计与实现原理》一导读

内容介绍 本书由RocketMQ社区早期的布道者和技术专家撰写,Apache RocketMQ创始人/Linux OpenMessaging创始人兼主席/Alibaba Messaging开源技术负责人冯嘉对其高度评价并作序推荐。 源码角度...

小编辑01
01/04
0
0
消息中间件—RocketMQ消息消费(二)(push模式实现)

摘要:在RocketMQ中,消息消费都是基于Pull消息方式,那么Push模式中又是如何实现Consumer端准实时消费的呢? 在上一篇—“消息中间件—RocketMQ消息消费(一)”中,已经简要地介绍了下Roc...

癫狂侠
2018/08/16
0
0
[RocketMQ]消息中间件—RocketMQ消息消费(一)

文章摘要:在发送消息给RocketMQ后,消费者需要消费。消息的消费比发送要复杂一些,那么RocketMQ是如何来做的呢? 在RocketMQ系列文章的前面几篇幅中已经对其“RPC通信部分”和“普通消息发送...

morpheusWB
2018/09/29
0
0
消息中间件—RocketMQ消息消费(一)

文章摘要:在发送消息给RocketMQ后,消费者需要消费。消息的消费比发送要复杂一些,那么RocketMQ是如何来做的呢? 在RocketMQ系列文章的前面几篇幅中已经对其“RPC通信部分”和“普通消息发送...

癫狂侠
2018/08/12
0
0
[RocketMQ]消息中间件—RocketMQ消息消费(二)(push模式实现)

摘要:在RocketMQ中,消息消费都是基于Pull消息方式,那么Push模式中又是如何实现Consumer端准实时消费的呢? 在上一篇—“消息中间件—RocketMQ消息消费(一)”中,已经简要地介绍了下Roc...

morpheusWB
2018/09/29
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

金融壹账通入围“2019中国企业云科技服务商50强” 阿里云腾讯云共同入榜

7月17日,由爱分析举办的中国企业云高峰论坛在京举行,“2019中国企业云科技服务商50强”榜单同步揭晓。金融壹账通凭借涵盖获客、运营、产品、风控、客服等在内的,一站式、端到端的全流程S...

IFTNews
8分钟前
0
0
内存狂挤牙膏Intel跪了!10nm玩出6种花样

不同于CPU处理器等逻辑芯片的制造工艺都精确到具体数值,闪存、内存工艺一直都是很模糊的叫法,比如10nm-class(10nm级别),只是介于20nm和10nm之间,然后又分为1xnm、1ynm、1znm等不同版本,...

linuxCool
25分钟前
0
0
自动化运维,saltstack安装、启动、配置、远程执行命令,grains,pillar,安装配置httpd,配置管理文件、目录、远程命令、计划任务,其他命令,salt-ssh使用

24.1 自动化运维介绍 24.2 saltstack安装 24.3 启动saltstack服务 24.4 saltstack配置认证 24.5 saltstack远程执行命令 24.6 grains 24.7 pillar 24.8 安装配置httpd 24.9 配置管理文件 24.1...

tobej
33分钟前
0
0
阿里maven仓库设置,不设置mirror防止覆盖项目pom指定repo

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!-- Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more contributor license agreements. See the NOTICE file distributed wi......

dead_pools
54分钟前
3
0
在Springboot中编写Mock单元测试

1.概要 软件测试是一个应用软件质量的保证。java开发者开发接口往往忽视接口单元测试。作为java开发如果会Mock单元测试,那么你的bug量将会大大降低。spring提供test测试模块,所以现在小胖哥...

码农小胖哥
今天
15
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部