深入探究 RocketMQ：分布式消息中间件的卓越之选》

《深入探究 RocketMQ：分布式消息中间件的卓越之选》

一、引言

在当今复杂的网络通讯环境中，传统的 Http 请求同步方式存在诸多弊端。当客户端与服务器进行通讯时，客户端必须等待服务端完成处理后返回结果才能继续执行，这种同步调用方式一旦服务器端出现网络延迟或不可达的情况，客户端就会受到影响。为了解决这一问题，消息中间件应运而生，它为分布式系统的通信提供了高效可靠的解决方案。

二、消息中间件概述

（一）什么是消息中间件
消息中间件利用高效可靠的消息传递机制，实现平台无关的数据交流，并基于数据通信进行分布式系统的集成。它通过提供消息传递和消息排队模型，在分布式环境下扩展进程间的通信。常见的角色有 Producer（生产者）和 Consumer（消费者），就如同寄快递一样，生产者发送消息，消费者接收消息。

（二）消息中间件的使用场景

1. 异步处理
   以用户注册为例，用户注册后需要发送注册邮件和注册短信。传统方式是将注册信息写入数据库成功后，依次发送注册邮件和注册短信，三个任务全部完成后才返回给客户端。这种串行方式响应时间较长，系统吞吐量低。引入消息队列后，注册信息写入数据库成功后，将发送注册邮件和注册短信的任务写入消息队列后直接返回，用户的响应时间相当于注册信息写入数据库的时间，大大缩短了响应时间，提高了系统吞吐量。
2. 应用解耦
   在用户下单场景中，传统做法是订单系统调用库存系统的接口。但如果库存系统不可用，会影响订单系统的正常下单。解耦后，订单系统下单后将消息写入消息队列，不再关心后续操作，实现了订单系统与库存系统的应用解耦。

三、常见消息中间件比较

对 ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ 和 Kafka 进行比较，它们在生产者消费者模式、发布订阅模式、请求回应模式、Api 完备性、多语言支持、单机吞吐量、消息延迟、可用性、消息丢失、文档完备性、提供快速入门、社区活跃度和商业支持等方面各有特点。

四、RocketMQ 详解

（一）环境准备

1. 下载 RocketMQ：从 http://rocketmq.apache.org/release_notes/release-notes-4.4.0/ 下载。
2. 环境要求：64 位操作系统、JDK 1.8+，安装 Maven。

（二）安装 RocketMQ

1. 解压缩安装包。
2. 配置环境变量：设置变量名 ROCKETMQ_HOME，变量值为 MQ 解压缩路径；编辑 path，添加 % ROCKETMQ_HOME%\bin。
3. 启动 RocketMQ：切换到安装目录的 rocketmq 的 bin 目录下，启动 NameServer 和 Broker。如果启动 Broker 时出现错误提示 “错误：找不到或无法加载主类 xxxxxx”，在 bin 下找到并打开 runbroker.cmd，然后将‘% CLASSPATH%’加上英文双引号。
4. 安装可视化插件：从 github 下载 rocketmq-externals-rocketmq-console-1.0.0.zip，解压压缩包，进入相应文件夹进行编译和启动，最后在浏览器输入 http://localhost:8085/ 进入控制台。

（三）RocketMQ 的架构及概念
RocketMQ 整体分为四个角色：NameServer、Broker、Producer 和 Consumer。

1. Broker：是 RocketMQ 的核心，负责消息的接收、存储、投递等功能，如同邮局和邮递员。
2. NameServer：是消息队列的协调者，Broker 向它注册路由信息，Producer 和 Consumer 向其获取路由信息，相当于各个邮局的管理机构。
3. Producer：消息的生产者，需要从 NameServer 获取 Broker 信息，然后与 Broker 建立连接，向 Broker 发送消息，如同寄件人。
4. Consumer：消息的消费者，需要从 NameServer 获取 Broker 信息，然后与 Broker 建立连接，从 Broker 获取消息，类似收件人。
5. Topic：用来区分不同类型的消息，发送和接收消息前都需要先创建 Topic，针对 Topic 来发送和接收消息，如同地区。
6. Message Queue：为提高性能和吞吐量引入，一个 Topic 可以设置一个或多个 Message Queue，消息可以并行发送和读取。
7. Message：消息的载体。

（四）消息发送接收

1. 发送同步消息

   代码示例：

   //发送消息
   public class RocketMQSendTest {
       public static void main(String[] args) throws Exception {
           //1. 创建消息生产者, 指定生产者所属的组名
           DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("myproducer-group");
           // 创建一个 DefaultMQProducer 实例，指定生产者所属的组名为"myproducer-group"。这个组名用于区分不同的生产者集合。
           //2. 指定Nameserver地址
           producer.setNamesrvAddr("192.168.109.131:9876");
           // 设置 NameServer 的地址，以便生产者能够连接到 RocketMQ 集群并获取路由信息。
           //3. 启动生产者
           producer.start();
           // 启动生产者，使其准备好发送消息。
           //4. 创建消息对象，指定主题、标签和消息体
           Message msg = new Message("myTopic", "myTag", ("RocketMQ Message").getBytes());
           // 创建一个 Message 对象，指定主题为"myTopic"，标签为"myTag"，消息体为"RocketMQ Message"的字节数组。
           //5. 发送消息
           SendResult sendResult = producer.send(msg);
           // 发送消息，并获取发送结果。
           System.out.println(sendResult);
           // 打印发送结果，以便查看消息是否成功发送。
           //6. 关闭生产者
           producer.shutdown();
           // 关闭生产者，释放资源。
       }
   }
   

   这种可靠性同步地发送方式适用于重要的消息通知、短信通知等场景。消息发送步骤包括创建消息生产者、指定 NameServer 地址、启动生产者、创建消息对象、发送消息和关闭生产者。

   2.接收消息

   代码示例：

   //接收消息
   public class RocketMQReceiveTest {
       public static void main(String[] args) throws MQClientException {
           //1. 创建消息消费者, 指定消费者所属的组名
           DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("myconsumer-group");
           // 创建一个 DefaultMQPushConsumer 实例，指定消费者所属的组名为"myconsumer-group"。
           //2. 指定Nameserver地址
           consumer.setNamesrvAddr("192.168.109.131:9876");
           // 设置 NameServer 的地址，以便消费者能够连接到 RocketMQ 集群并获取路由信息。
           //3. 指定消费者订阅的主题和标签
           consumer.subscribe("myTopic", "*");
           // 订阅主题为"myTopic"，标签为通配符"*"，表示订阅该主题下的所有消息。
           //4. 设置回调函数，编写处理消息的方法
           consumer.registerMessageListener(new MessageListenerConcurrently() {
               @Override
               public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeConcurrentlyContext context) {
                   System.out.println("Receive New Messages: " + msgs);
                   // 返回消费状态
                   return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
               }
           });
           // 设置消息监听器，当有新消息到达时，会调用 consumeMessage 方法进行处理。这里打印接收到的消息，并返回消费成功的状态。
           //5. 启动消息消费者
           consumer.start();
           // 启动消费者，使其开始接收消息。
           System.out.println("Consumer Started.");
       }
   }
   

   消息接收步骤包括创建消息消费者、指定 NameServer 地址、指定消费者订阅的主题和标签、设置回调函数编写处理消息的方法和启动消息消费者。

   1. 发送异步消息
      异步消息通常用在对响应时间敏感的业务场景，发送端不能容忍长时间等待 Broker 的响应，只会等待 MQ 发送状态。

   2. 单向发送消息
      主要用在不特别关心发送结果的场景，如日志发送。

   3. 消费消息

      负载均衡模式（默认方式）：消费者采用负载均衡方式消费消息，多个消费者共同消费队列消息，每个消费者处理的消息不同。

      广播模式：消费者采用广播的方式消费消息，每个消费者消费的消息都是相同的。

      

   五、使用场景模拟：下单成功后发送短信

   （一）订单微服务发送消息

   1. 在 shop-order 服务中添加 rocketmq 的依赖。

   2. 添加配置：

      <!--rocketmq-->
      <dependency>
          <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
          <artifactId>rocketmq-spring-boot-starter</artifactId>
          <version>2.0.2</version>
      </dependency>
      rocketmq:
      name-server: 127.0.0.1:9876 #rocketMQ 服务的地址
      producer:
      group: shop-order #生产者组
      

      3.编写测试代码。

      （二）用户微服务订阅消息

      1. 修改 shop-user 模块配置：

         <!--rocketmq-->
         <dependency>
             <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
             <artifactId>rocketmq-spring-boot-starter</artifactId>
             <version>2.0.2</version>
         </dependency>
         rocketmq:
         name-server: 127.0.0.1:9876
         //广播模式消费
         consumer.setMessageModel(MessageModel.BROADCASTING);
         

      2. 修改置文件：

         rocketmq:
         name-server: 127.0.0.1:9876
         

      3. 编写消息接收服务：

         //发送短信的服务
         @Slf4j
         @Service
         @RocketMQMessageListener(consumerGroup = "shop-user", topic = "order-topic")
         public class SmsService implements RocketMQListener<Order> {
             @Override
             public void onMessage(Order order) {
                 log.info("收到一个订单信息{},接下来发送短信", JSON.toJSONString(order));
             }
         }
         

      4. 启动服务，执行下单操作，观看后台输出。

      六、总结

      RocketMQ 作为一款强大的分布式消息中间件，在异步处理、应用解耦等场景中发挥着重要作用。通过对其环境准备、安装、架构及概念的理解，以及消息发送接收和实际使用场景的模拟，我们深入了解了其工作原理和优势。在实际应用中，根据不同的业务需求选择合适的消息中间件，并合理利用其特性，可以提高系统的性能、可靠性和可扩展性。未来，消息中间件将继续在构建高效、可靠的分布式系统中发挥重要作用。