VIP01-RocketMQ整体理解与快速实战

一、MQ介绍1、什么是MQ？为什么要用MQ？2、MQ的优缺点3、几大MQ产品特点比较二、RocketMQ快速实战1、下载RocketMQ 4.7.1版本2、快速安装RocketMQ3、 快速运行RocketMQ3.1 启动NameServer3.2 启动Broker3.3 命令行快速验证3.4 关闭RocketMQ服务三、RocketMQ集群架构1、RocketMQ集群中的各个角色2、RocketMQ集群搭建3、RocketMQ的其他参考资料总结

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图灵：楼兰
你的神秘技术宝藏

​有道云笔记

一、MQ介绍

1、什么是MQ？为什么要用MQ？

MQ：MessageQueue，消息队列。 队列，是一种FIFO 先进先出的数据结构。消息由生产者发送到MQ进行排队，然后按原来的顺序交由消息的消费者进行处理。QQ和微信就是典型的MQ。

MQ的作用主要有以下三个方面：

• 异步

  例子：快递员发快递，直接到a客户家效率会很低。引入菜鸟驿站后，快递员只需要把快递放到菜鸟驿站，就可以继续发其他快递去了。客户再按自己的时间安排去菜鸟驿站取快递。

  作用：异步能提高系统的响应速度、吞吐量。

• 解耦

  例子：《Thinking in JAVA》很经典，但是都是英文，我们看不懂，所以需要编辑社，将文章翻译成其他语言，这样就可以完成英语与其他语言的交流。

  作用：

  1、服务之间进行解耦，才可以减少服务之间的影响。提高系统整体的稳定性以及可扩展性。

  2、另外，解耦后可以实现数据分发。生产者发送一个消息后，可以由一个或者多个消费者进行消费，并且消费者的增加或者减少对生产者没有影响。

• 削峰

  例子：长江每年都会涨水，但是下游出水口的速度是基本稳定的，所以会涨水。引入三峡大坝后，可以把水储存起来，下游慢慢排水。

  作用：以稳定的系统资源应对突发的流量冲击。

2、MQ的优缺点

上面MQ的所用也就是使用MQ的优点。 但是引入MQ也是有他的缺点的：

• 系统可用性降低

系统引入的外部依赖增多，系统的稳定性就会变差。一旦MQ宕机，对业务会产生影响。这就需要考虑如何保证MQ的高可用。

• 系统复杂度提高

引入MQ后系统的复杂度会大大提高。以前服务之间可以进行同步的服务调用，引入MQ后，会变为异步调用，数据的链路就会变得更复杂。并且还会带来其他一些问题。比如：如何保证消费不会丢失？不会被重复调用？怎么保证消息的顺序性等问题。

• 消息一致性问题

A系统处理完业务，通过MQ发送消息给B、C系统进行后续的业务处理。如果B系统处理成功，C系统处理失败怎么办？这就需要考虑如何保证消息数据处理的一致性。

3、几大MQ产品特点比较

常用的MQ产品包括Kafka、RabbitMQ和RocketMQ。我们对这三个产品做下简单的比较，重点需要理解他们的适用场景。

另外，关于这三大产品更详细的比较，可以参见《kafka vs rabbitmq vs rocketmq.pdf》

二、RocketMQ快速实战

RocketMQ是阿里巴巴开源的一个消息中间件，在阿里内部历经了双十一等很多高并发场景的考验，能够处理亿万级别的消息。2016年开源后捐赠给Apache，现在是Apache的一个顶级项目。

目前RocketMQ在阿里云上有一个购买即可用的商业版本，商业版本集成了阿里内部一些更深层次的功能及运维定制。我们这里学习的是Apache的开源版本。开源版本相对于阿里云上的商业版本，功能上略有缺失，但是大体上功能是一样的。

RocketMQ的官网地址： Apache RocketMQ ，github地址是 GitHub - apache/rocketmq: Mirror of Apache RocketMQ ，当前最新的版本是4.7.1。我们就用这个4.7.1版本来进行学习。

1、下载RocketMQ 4.7.1版本

RocketMQ运行版本下载地址： Apache Download Mirrors

RocketMQ源码版本下载地址： Apache Download Mirrors

这两个版本我们都下载下来。

2、快速安装RocketMQ

RocketMQ的安装非常简单，就是上传解压就可以了。

然后我们准备一台CentOS7的Linux机器，快速把RocketMQ给运行起来。我使用的Linux版本如下：

[oper@worker1 jdk1.8]$ uname -a
Linux worker1 3.10.0-1127.el7.x86_64 #1 SMP Tue Mar 31 23:36:51 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

我们需要创建一个操作用户用来运行自己的程序，与root用户区分开。使用root用户创建一个oper用户，并给他创建一个工作目录。

[root@worker1 ~]# useradd oper
[root@worker1 ~]# passwd oper 
设置用户密码
[root@worker1 ~]# mkdir /app
[root@worker1 ~]# chown oper:oper /app

运行RocketMQ需要先安装JDK。我们采用目前最稳定的JDK1.8版本。CentOS可以采用课件资料中的jdk-8u171-linux-x64.tar.gz，也可以自行去Oracle官网上下载。然后用FTP上传到oper用户的工作目录下。由oper用户解压到/app/jdk1.8目录下。

[oper@worker1 tools]$ tar -zxvf jdk-8u171-linux-x64.tar.gz
[oper@worker1 tools]$ mv jdk1.8.0_171/ /app/jdk1.8

配置环境变量。使用 vi ~/.bash_profile编辑文件，在下面加入以下内容：

export JAVA_HOME=/app/jdk1.8/
PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin
export PATH

编辑完成后，执行 source ~/.bash_profile让环境变量生效。输入java -version能查看到以下内容表明JDK安装成功了。

[oper@worker1 ~]$ java -version
java version "1.8.0_171"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_171-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.171-b11, mixed mode)

然后我们把下载的rocketmq-all-4.7.1-bin-release.zip在本地完成解压，并上传到/app/rocketmq目录。完成后，把rocketmq的bin目录也配置到环境变量当中。 vi ~/.bash_profile，加入以下内容，并执行source ~/.bash_profile让环境变量生效：

export JAVA_HOME=/app/jdk1.8/
export ROCKETMQ_HOME=/app/rocketmq/rocketmq-all-4.7.1-bin-release
PATH=$ROCKETMQ_HOME/bin:$JAVA_HOME/bin:$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin
export PATH

这样RocketMQ就安装完成了。我们把他运行起来。

这个ROCKETMQ_HOME的环境变量是必须要单独配置的，如果不配置的话，启动NameSever和Broker都会报错。

这个环境变量的作用是用来加载$ROCKETMQ_HOME/conf下的除broker.conf以外的几个配置文件。所以实际情况中，可以不按这个配置，但是一定要能找到配置文件。

3、 快速运行RocketMQ

运行之前，我们需要对RocketMQ的组件结构有个大致的了解。

RocketMQ由以下这几个组件组成

• NameServer : 提供轻量级的Broker路由服务。

• Broker：实际处理消息存储、转发等服务的核心组件。

• Producer：消息生产者集群。通常是业务系统中的一个功能模块。

• Consumer：消息消费者集群。通常也是业务系统中的一个功能模块。

所以我们要启动RocketMQ服务，需要先启动NameServer。

3.1 启动NameServer

启动NameServer非常简单， 在$ROCKETMQ_HOME/bin目录下有个mqnamesrv。直接执行这个脚本就可以启动RocketMQ的NameServer服务。

但是要注意，RocketMQ默认预设的JVM内存是4G，这是RocketMQ给我们的最佳配置。但是通常我们用虚拟机的话都是不够4G内存的，所以需要调整下JVM内存大小。修改的方式是直接修改runserver.sh。 用vi runserver.sh编辑这个脚本，在脚本中找到这一行调整内存大小为512M

JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -server -Xms512m -Xmx512m -Xmn256m -
XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=320m"

然后我们用静默启动的方式启动NameServer服务：

nohup bin/mqnamesrv & 

启动完成后，在nohup.out里看到这一条关键日志就是启动成功了。并且使用jps指令可以看到有一个NamesrvStartup进程。

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: Using the DefNew young collector with the CMS
collector is deprecated and will likely be removed in a future release
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: UseCMSCompactAtFullCollection is deprecated and
will likely be removed in a future release.
The Name Server boot success. serializeType=JSON

3.2 启动Broker

启动Broker的脚本是runbroker.sh。Broker的默认预设内存是8G，启动前，如果内存不够，同样需要调整下JVM内存。vi runbroker.sh，找到这一行，进行内存调整

JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -server -Xms512m -Xmx512m -Xmn256m"

然后我们需要找到$ROCKETMQ_HOME/conf/broker.conf， vi指令进行编辑，在最下面加入一个配置：

autoCreateTopicEnable=true

然后也以静默启动的方式启动runbroker.sh

nohup ./mqbroker &

启动完成后，同样是检查nohup.out日志，有这一条关键日志就标识启动成功了。 并且jps指令可以看到一个BrokerStartup进程。

The broker[worker1, 192.168.232.128:10911] boot success. serializeType=JSON

在观察runserver.sh和runbroker.sh时，我们还可以查看到其他的JVM执行参数，这些参数都可以进行定制。例如我们观察到一个比较有意思的地方，nameServer使用的是CMS垃圾回收器，而Broker使用的是G1垃圾回收器。 关于垃圾回收器的知识你还记得吗？

3.3 命令行快速验证

在RocketMQ的安装包中，提供了一个tools.sh工具可以用来在命令行快速验证RocketMQ服务。我们在worker2上进入RocketMQ的安装目录：

首先需要配置一个环境变量NAMESRV_ADDR指向我们启动的NameServer服务。

export NAMESRV_ADDR='localhost:9876'	

然后启动消息生产者发送消息：默认会发1000条消息

bin/tools.sh org.apache.rocketmq.example.quickstart.Producer

我们可以看到发送消息的日志：

.....
SendResult [sendStatus=SEND_OK, msgId=C0A8E88007AC3764951D891CE9A003E7, offsetMsgId=C0A8E88000002A9F00000000000317BF, messageQueue=MessageQueue [topic=TopicTest, brokerName=worker1, queueId=1], queueOffset=249]
14:59:33.418 [NettyClientSelector_1] INFO  RocketmqRemoting - closeChannel: close the connection to remote address[127.0.0.1:9876] result: true
14:59:33.423 [NettyClientSelector_1] INFO  RocketmqRemoting - closeChannel: close the connection to remote address[192.168.232.128:10911] result: true

这日志中，上面部分就是我们发送的消息的内容。后面两句标识消息生产者正常关闭。

然后启动消息消费者接收消息：

bin/tools.sh  org.apache.rocketmq.example.quickstart.Consumer

启动后，可以看到消费到的消息。

......
ConsumeMessageThread_19 Receive New Messages: [MessageExt [brokerName=worker1, queueId=2, storeSize=203, queueOffset=53, sysFlag=0, bornTimestamp=1606460371999, bornHost=/192.168.232.128:43436, storeTimestamp=1606460372000, storeHost=/192.168.232.128:10911, msgId=C0A8E88000002A9F000000000000A7AE, commitLogOffset=42926, bodyCRC=1968636794, reconsumeTimes=0, preparedTransactionOffset=0, toString()=Message{topic='TopicTest', flag=0, properties={MIN_OFFSET=0, MAX_OFFSET=250, CONSUME_START_TIME=1606460450150, UNIQ_KEY=C0A8E88007AC3764951D891CE41F00D4, CLUSTER=DefaultCluster, WAIT=true, TAGS=TagA}, body=[72, 101, 108, 108, 111, 32, 82, 111, 99, 107, 101, 116, 77, 81, 32, 50, 49, 50], transactionId='null'}]] 

日志中MessageExt后的整个内容就是一条完整的RocketMQ消息。我们要对这个消息的结构有个大概的了解，后面会对这个消息进行深入的理解。

其中比较关键的属性有：brokerName，queueId，msgId，topic，cluster，tags，body，transactionId。先找下这些属性在哪里。

而这个Consume指令并不会结束，他会继续挂起，等待消费其他的消息。我们可以使用CTRL+C停止该进程。

3.4 关闭RocketMQ服务

要关闭RocketMQ服务可以通过mqshutdown脚本直接关闭

# 1.关闭NameServer
sh bin/mqshutdown namesrv
# 2.关闭Broker
sh bin/mqshutdown broker

三、RocketMQ集群架构

刚才的演示中，我们已经体验到了RocketMQ是如何工作的。这样，我们回头看RocketMQ的集群架构，就能够有更全面的理解了。

1、RocketMQ集群中的各个角色

一个完整的RocketMQ集群中，有如下几个角色

• 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

我们之前的测试案例中，Topic是什么？topic='TopicTest'

现在你能看懂我们之前在broker.conf中添加的autoCreateTopicEnable=true这个属性的用处了吗？

• Message Queue：相当于是Topic的分区；用于并行发送和接收消息

在我们之前的测试案例中，一个queueId就代表了一个MessageQueue。有哪些queueId？ 0，1，2，3四个MessageQueue，你都找到了吗？

2、RocketMQ集群搭建

为了方便阅读，RocketMQ集群以及RocketMQ配套的管理页面rocketmq-console的搭建写到了另外一个文档中。参见《RocketMQ集群搭建详解.MD》

3、RocketMQ的其他参考资料

还记得我们之前把RocketMQ的源代码也下载下来了吗？我们现在不需要去看源代码，但是在源码中有个docs目录，里面有非常有用的资料。例如，在他的docs/cn/architecture.md文档中，有对RocketMQ架构的更详细的介绍。这里面的内容就不再搬运了，我们直接看看把。

总结

到这里，我们可以完整的搭建RocketMQ，并进行简单的使用了。

首先，我们要对MQ的优缺点以及适用场景开始要有逐渐清晰的概念。成熟的MQ产品上手使用都很简单，所以，使用和面试的重点从来都不会是怎么编程，而是能结合项目场景完整落地，这才是考验程序员功力的地方。而这个功力的要点就在于对异步消息驱动场景的理解深度。这一部分的学习最好能够结合kafka、RabbitMQ和RocketMQ这几个产品一起进行横向对比。当然，没有基础的同学也不用着急，但是在以后的学习中要有这个意识。

然后，我们要对RocketMQ整体的产品架构以及应用生态有个大致的了解。商业版本的RocketMQ提供了购买即用的高可用特性，并且功能也比开源版本略有改进。而在RocketMQ的开源版本之外，围绕RocketMQ的扩展生态包括管理控制台，大都整合在了rocketmq-externals社区项目中。关于RocketMQ的周边生态，其实跟kafka和RabbitMQ还是有差距的，但是RocketMQ相比这两个产品，不管是开发语言还是架构思维，对我们都更为友好，而且周边生态发展也有后发优势，所以对RocketMQ要抱着学习，改进的态度，从点到面横向拓宽技术视野。

最后，我们要对RocketMQ的整体架构有一个全面的了解。并且在后续的细节学习时，要保持对第一个问题的好奇心。