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MQ不丢消息,究竟是怎么实现的?

原创 IT综合 作者:架构师修行之路 时间:2020-06-04 09:38:37 0 删除 编辑

前几天有水友提问:
通过消息队列(MsgQueue,MQ)发送任务和消息万一MQ重启了怎么办?能否保证MQ不丢消息?

今天就聊聊MQ的消息必达性架构与流程。

不丢消息,MQ架构设计的核心方向是什么?
MQ要想消息必达,架构上有两个核心设计点:
(1)消息落地
(2)消息超时、重传、确认

为了实现上述两个核心点,MQ架构如何?
上图是一个MQ的核心架构图,可以分为三大块:
(1)发送方 -> 左侧粉色部分;
(2)MQ核心集群 -> 中间蓝色部分;
(3)接收方 -> 右侧屎黄色部分;

粉色发送方又由两部分构成:
(1)业务调用方;
(2)MQ-client-sender;
其中后者向前者提供了两个核心API

(1)SendMsg(bytes[] msg);

(2)SendCallback();


蓝色MQ核心集群又分为四个部分:

(1)MQ-server

(2)zk;

(3)db;

(4)管理后台web;


黄色接收方也由两部分构成:
(1)业务接收方;
(2)MQ-client-receiver;
其中后者向前者提供了两个核心API

(1)RecvCallback(bytes[] msg);

(2)SendAck();


MQ是一个系统间解耦的利器,它能够很好的解除发布订阅者之间的耦合,它将上下游的消息投递解耦成两个部分,如架构图中的1箭头和2箭头:

箭头1:发送方将消息投递给MQ,上半场;
箭头2:MQ将消息投递给接收方,下半场;

MQ消息可靠投递核心流程如何?
MQ既然将消息投递拆成了上下半场,为了保证消息的可靠投递,上下半场都必须保证消息必达。
MQ消息投递上半场,MQ-client-sender到MQ-server流程见上图1-3:
(1)MQ-client将消息发送给MQ-server;
画外音:此时业务方调用API:SendMsg。
(2)MQ-server将消息落地,落地后即为发送成功;
(3)MQ-server将应答发送给MQ-client;
画外音:此时回调业务API:SendCallback。

MQ消息投递下半场,MQ-server到MQ-client-receiver流程见上图4-6:
(4)MQ-server将消息发送给MQ-client;
画外音:此时回调业务API:RecvCallback。
(5)MQ-client回复应答给MQ-server;
画外音:此时业务方主动调用API:SendAck。
(6)MQ-server收到ack,将之前已经落地的消息删除,完成消息的可靠投递;

如果消息丢了怎么办?
MQ消息投递的上下半场,都可以出现消息丢失,为了保证消息可达性,MQ需要进行超时和重传。

上半场如何实施超时与重传?
MQ上半场的1或者2或者3如果丢失或者超时,MQ-client-sender内的timer会重发消息,直到期望收到3,如果重传N次后还未收到,则SendCallback回调发送失败,需要注意的是,这个过程中MQ-server可能会收到同一条消息的多次重发。

下半场如何实施超时与重传?
MQ下半场的4或者5或者6如果丢失或者超时,MQ-server内的timer会重发消息,直到收到5并且成功执行6,这个过程可能会重发很多次消息。
画外音:一般采用指数退避的策略,先隔x秒重发,2x秒重发,4x秒重发,以此类推。
需要注意的是,这个过程中MQ-client-receiver也可能会收到同一条消息的多次重发。

总结
MQ是系统之间的解耦利器,MQ为了保证消息必达,架构设计方向为:
(1)消息收到先落地;
(2)消息超时、重传、确认保证消息必达;


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