消息中间件之RocketMQ源码分析(四)

消费者的Rebalance机制

客户端是通过Rebalance服务做到高可靠的。当发生Broker掉线、消费者实例掉线、
Topic扩容等各种突发情况时，消费者组中的消费者实例是怎么重平衡的，以支持全部队列的正常消费的?

Rebalance服务的类图

RebalanceImpl的核心属性

• ConcurrentMap processQueueTable:记录MessageQueue和ProcessQueue的关系，MessageQueue可以简单地理解为ConsumeQueue的客户端实现；ProcessQueue是保存Pull消息的本地容器
• ConcurrentMap> topicSubscribeInfoTable:Topic路由信息。保存Topic和MessageQueue的关系
• ConcurrentMap subscriptionInner:真正的订阅关系，保存当前消费者组订阅了哪些Topic的哪些Tag
• AllocateMessageQueueStrategy allocateMessageQueueStrategy:MessageQUeue消息分配策略的实现
• MQClientInstance mQClientFactory:client实例对象

RebalanceImpl的核心方法

• boolean lock():为MessageQueue加锁
  

• void doRebalance():执行Rebalance操作
  

• void messageQueueChanged():通知Message发生变化，这个方法在Push和Pull两个类中被重写
  

• boolean removeUnnecessaryMessageQueue():去掉不再需要的MessageQueue
  

• void dispatchPullRequest():执行消息拉取请求

• boolean updateProcessQueueTableInRebalance():在Rebalance中更新processQueue
  

Rebalance过程

• 消费者实例在收到Broker通知后是怎么执行Reblance的？这个操作是通过调用
  MQClientInstance.rebalanceImmediately()来实现的
  
• 这种设计是RocketMQ种典型的锁方式，执行wakeup命令后，this.waitForRunning()就会暂停，再执行this.mqClientFactory.doRebalance()
  
• doRebalance()方法主要有以下几个步骤
  1.查找当前clientId对应的全部的消费者组，全部执行一次Rebalance.
  虽然消费者实现分别为Pull消费和Push消费两种默认实现，调用的是不同实现类的Rebalance方法,但是实现逻辑都差不多
  
  2.判断Rebalance开关，如果没有被暂停，则调用RebalancePushImpl.rebalance()方法
  
  3.在RebalancePushImpl.rebalance()方法中,获取当前消费者全部订阅关系中的Topic,
  循环对每个Topic进行Rebalance.待全部的Rebalance都执行完之后，将不属于当前
  消费者的队列删除
  
  
  4.Topic队列重新分配，这里也就是客户端Rebalance的核心逻辑之处，根据是集群消费还是广播消费分别执行MessageQueue重新分配的逻辑，以集群消费为例分析
  
  4.1.获取当前Topic的全部MessageQueue(代码中是mqSet)和该Topic的所有消费者的clientId(代码中是cidAll),只有当两者都不为空时，才执行Rebalance
  4.2.将全部的MessageQueue（代码中时mqAll）和消费者客户端(cidAll)进行排序。
  由于不是所有消费者的客户端都能彼此通信，所以将mqAll和cidAll排序的目的在于，
  保证所有消费者客户端在做Rebalance的时候，看到的MessageQueue列表和消费者
  客户端都是一样的试图，做Rebalance时才不会分配错
  4.3.按照当前设置的队列分配策略执行Queue分配。队列分配策略接口AllocateMessageQueueStrategy，该接口中，有两个方法allocate()和getName()
  

allocate():执行队列分配操作，该方法必须满足全部队列都能分配到消费者
getName():获取当前分配算法的名字

目前队列分配策略有五种实现:
AllocateMessageQueueAveragely:平均分配，也就是默认使用的策略(强烈推荐)
AllocateMessageQueueAveragelyByCircle:环形分配策略
AllocateMessageQueueByConfig:手动配置
AllocateMessageQueueConsistentHash:一致性Hash分配
AllocateMessageQueueByMachineRoom:机房分配策略

4.4.动态更新ProcessQueue,在队列重新分配后，当前消费者消费的队列可能不会发生变化，也可能发生变化，不管时新增加了队列需要消费，还是减少了队列，都需要执行updateProcessQueueTableInRebalance()方法来更新ProcessQueue,如果有MessageQueue不再分配给当前的消费者消费，则设置ProcessQueue.setDropped(true),表示放其当前MessageQueue的Pull消息

如果在重新分配MessageQueue后，新增加了MessageQueue,
则添加一个对应的ProcessQueue,查询Queue拉取位点，包装一个新的PullRequest
来Pull消息；同理如果减少了MessageQueue，则将其对应的ProcessQueue删除，
不管MessageQueue时新增还是减少，都会设置changed为True,表示当前消费者
消费的MessageQueue有变化,源码中是分别两个集合遍历来判断是新增还是减少的。

PullRequest初始化的具体实现，新增的PullRequest对象将被分配出去拉取MessageQueue中的消息

4.5.执行messageQueueChanged()方法，如果有MessageQueue订阅关系发生变化，
则更新本地订阅关系版本，修改本地消费者有限流的一些参数，然后发送心跳，
通知所有Broker，当前订阅关系发生了改变