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消息總線能否實現(xiàn)消息必達(dá)？

一、緣起

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上周討論了兩期環(huán)形隊列的業(yè)務(wù)應(yīng)用：

《高效定時任務(wù)的觸發(fā)》

《延遲消息的快速實現(xiàn)》

兩期的均有大量讀者提問：

  • 任務(wù)、延遲消息都放在內(nèi)存里，萬一重啟了怎么辦?
  • 能否保證消息必達(dá)?

今天就簡單聊聊消息隊列(MsgQueue)的消息必達(dá)性架構(gòu)與流程。

二、架構(gòu)方向

MQ要想盡量消息必達(dá)，架構(gòu)上有兩個核心設(shè)計點：

(1)消息落地

(2)消息超時、重傳、確認(rèn)

三、MQ核心架構(gòu)

上圖是一個MQ的核心架構(gòu)圖，基本可以分為三大塊：

(1)發(fā)送方 -> 左側(cè)粉色部分

(2)MQ核心集群 -> 中間藍(lán)色部分

(3)接收方 -> 右側(cè)黃色部分

粉色發(fā)送方又由兩部分構(gòu)成：業(yè)務(wù)調(diào)用方與MQ-client-sender

其中后者向前者提供了兩個核心API：

  • SendMsg(bytes[] msg)
  • SendCallback()

藍(lán)色MQ核心集群又分為四個部分：MQ-server，zk，db，管理后臺web

黃色接收方也由兩部分構(gòu)成：業(yè)務(wù)接收方與MQ-client-receiver

其中后者向前者提供了兩個核心API：

  • RecvCallback(bytes[] msg)
  • SendAck()

MQ是一個系統(tǒng)間解耦的利器，它能夠很好的解除發(fā)布訂閱者之間的耦合，它將上下游的消息投遞解耦成兩個部分，如上述架構(gòu)圖中的1箭頭和2箭頭：

(1)發(fā)送方將消息投遞給MQ，上半場

(2)MQ將消息投遞給接收方，下半場

四、MQ消息可靠投遞核心流程

MQ既然將消息投遞拆成了上下半場，為了保證消息的可靠投遞，上下半場都必須盡量保證消息必達(dá)。

MQ消息投遞上半場，MQ-client-sender到MQ-server流程見上圖1-3：

  • MQ-client將消息發(fā)送給MQ-server(此時業(yè)務(wù)方調(diào)用的是API：SendMsg)
  • MQ-server將消息落地，落地后即為發(fā)送成功
  • MQ-server將應(yīng)答發(fā)送給MQ-client(此時回調(diào)業(yè)務(wù)方是API：SendCallback)

MQ消息投遞下半場，MQ-server到MQ-client-receiver流程見上圖4-6：

  • MQ-server將消息發(fā)送給MQ-client(此時回調(diào)業(yè)務(wù)方是API：RecvCallback)
  • MQ-client回復(fù)應(yīng)答給MQ-server(此時業(yè)務(wù)方主動調(diào)用API：SendAck)
  • MQ-server收到ack，將之前已經(jīng)落地的消息刪除，完成消息的可靠投遞

1. 如果消息丟了怎么辦?

MQ消息投遞的上下半場，都可以出現(xiàn)消息丟失，為了降低消息丟失的概率，MQ需要進(jìn)行超時和重傳。

2. 上半場的超時與重傳

MQ上半場的1或者2或者3如果丟失或者超時，MQ-client-sender內(nèi)的timer會重發(fā)消息，直到期望收到3，如果重傳N次后還未收到，則SendCallback回調(diào)發(fā)送失敗，需要注意的是，這個過程中MQ-server可能會收到同一條消息的多次重發(fā)。

3. 下半場的超時與重傳

MQ下半場的4或者5或者6如果丟失或者超時，MQ-server內(nèi)的timer會重發(fā)消息，直到收到5并且成功執(zhí)行6，這個過程可能會重發(fā)很多次消息，一般采用指數(shù)退避的策略，先隔x秒重發(fā)，2x秒重發(fā)，4x秒重發(fā)，以此類推，需要注意的是，這個過程中MQ-client-receiver也可能會收到同一條消息的多次重發(fā)。

MQ-client與MQ-server如何進(jìn)行消息去重，如何進(jìn)行架構(gòu)冪等性設(shè)計，下一次撰文另述，此處暫且認(rèn)為為了保證消息必達(dá)，可能收到重復(fù)的消息。

五、總結(jié)

消息總線是系統(tǒng)之間的解耦利器，但切勿濫用，未來也會撰文細(xì)究MQ的使用場景，消息總線為了盡量保證消息必達(dá)，架構(gòu)設(shè)計方向為：

  • 消息收到先落地
  • 消息超時、重傳、確認(rèn)保證消息必達(dá)

【本文為專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者】


文章標(biāo)題：消息總線能否實現(xiàn)消息必達(dá)？
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