RocketMQ Consumer消息消费过程（一）、queue均衡

说明

关于RocketMQ Consumer消费消息的过程，内容较多，为了能将消费过程中涉及的关键技术讲全、讲明白，所以这一部分，根据消费过程的主要处理内容，我将分三个小部分进行：
1、queue的均衡：针对topic的queue，如何分配给不同的Consumer进行消费，分配的算法有哪些。
2、消息的拉取：拉取消息的过程及消息处理。
3、消息的消费：对拉取到的消息推送给Consumer处理。

这一节，我们先学习queue的均衡流程。

均衡过程

为了让大家对queue均衡过程先有一个总的认识，这里先上一张均衡过程的流程图：

queue均衡入口

在《Consumer启动过程》一节中，我们已经知道：在Consumer启动的过程中，其中有一步是对MQClientInstance的启动（由于启动过程与Producer启动过程一致，所以在Consumer启动过程中没有细说，可直接参考《Producer启动过程》中的MQClientInstance的启动过程）。在MQClientInstance的启动的过程中，又会对RebalanceService组件的启动。RebalanceService组件的启动，就是触发queue均衡的入口，也是触发Consumer进行消息消费的入口。

RebalanceService是一个线程任务，RebalanceService组件的启动，最终启动的是一个执行均衡任务的线程：
线程启动后，默认每隔20s执行一次均衡任务，直到RebalanceService组件停止为止。

均衡过程

下面，我们跟着源码了解queue均衡的过程。
1、MQClientInstance.doRebalance()：直接调用DefaultMQPushConsumerImpl.doRebalance()进行处理：

2、DefaultMQPushConsumerImpl.doRebalance()：直接调用RebalancePushImpl.doRebalance()进行处理：

3、RebalancePushImpl.doRebalance()：对当前Consumer订阅的Topic，逐一调用当前类的rebalanceByTopic方法进行处理：

rebalanceByTopic方法分广播和集群两种消费模式进行queue均衡，这里我们先关注集群消费模式的均衡过程。
4、RebalancePushImpl.rebalanceByTopic(…)：只要分以下几个步骤进行处理：
（1）、首先根据Topic和ConsumerGroup从Broker中获取获取监听该Topic的所有ConuserId

（2）、对MessageQueue和ConuserId进行升序排序，然后调用AllocateMessageQueueStrategy.allocate(…)方法进行处理（allocateMessageQueueStrategy在DefaultMQPushConsumer初始化，默认使用的是AllocateMessageQueueAveragely）：

（3）、AllocateMessageQueueStrategy.allocate(…)：根据计算规则，均衡后将当前Consumer需要消费的MessageQueue返回：

均衡规则：
a、如果queue的数量≤Consumer的数量，则一个Consumer最多消费一个queue的消息（有可能有的Consumer不用消费）。

b、如果queue的数量大于Consumer的数量，则计算每个Consumer平均（queue数量/Consumer数量余数前的Consumer）需要消费的queue数量。如果有余数，则前面的每个Consumer会消费多一个queue的消息。根据计算每个Consumer需要消费的queue数量，顺序将queue分配到对应的Consumer中。

（4）、均衡完之后，将均衡的结果更新到该类的processQueueTable属性中：
a、更新本地的processQueueTable属性中。该属性维护了MessageQueue与ProcessQueue的对应关系，在消息消费过程会使用到。

过期判断规则：

b、针对需要新增消费的queue，则增加消息消费任务。

调用DefaultMQPushConsumerImpl.executePullRequestImmediately()

DefaultMQPushConsumerImpl将拉取消息的请求委托给PullMessageService

PullMessageService将拉取消息的请求PullRequest放入队列，由线程池执行消息拉取任务。

至此，均衡任务已经完成（增加消息消费任务属于消费过程，放到下一节学习）。

均衡规则：

RocketMQ提供了丰富的queue均衡规则，具体有以下几种：
1、AllocateMessageQueueAveragely：默认均衡规则，以上已经讲解。
2、AllocateMachineRoomNearby：根据Consumer与Broker的距离远近进行分配，从源码看，该策略未完整实现。
3、AllocateMessageQueueAveragelyByCircle：循环平均分配。是第1种方式的变种。针对queue数量多余Consumer数量的情况下，使用循环分配规则。如有3个Consumer、5个queue，则Consumer0消费queue0和queue3、Consumer1消费queue1和queue4、Consumer2消费queue2。
4、AllocateMessageQueueByConfig：根据配置进行分配。未实现。
5、AllocateMessageQueueByMachineRoom：机房分配策略。
6、AllocateMessageQueueConsistentHash：一致性Hash方式分配。