本文源码分析是基于RocketMQ 4.6.0;文中分析,省略了部分代码

1. Consumer消费设计

RocektMQ消费设计图(并发消费和顺序消费基本流程相似,顺序消费存在加锁解锁过程)。按照图中从上到下标注的序号顺序分析此图:

Java RocketMQ 消费端限流 rocketmq消费代码_多线程

虚线框都是consumer客户端,也就是我们的实际业务系统;Broker是MQ的消息存储服务器

  1. RebalanceImpl(最上面Rebalance):此类主要是做了消息的负载均衡,就是把所有从nameSrv获取到的MessageQueue的信息按照一定的策略分配给当前client服务器(此client服务器需要消费哪几个queue)(不做详细解释,如有时间,再写一篇说明)
  2. RebalanceImpl把负载均衡之后的queue组装成PullRequest,put到PullRequestQueue中,一个Queue组装一个PullRequest。
    RebalanceImpl代码如下:
private void rebalanceByTopic(final String topic, final boolean isOrder) {

      	代码省略...
                    /**
                     * 
                     * allocateResultSet即为负载均衡策略分配后的Queue的基本信息的集合
                     */
                    boolean changed = this.updateProcessQueueTableInRebalance(topic, allocateResultSet, isOrder);
      	代码省略...

    }

    private boolean updateProcessQueueTableInRebalance(final String topic, final Set<MessageQueue> mqSet,
                                                       final boolean isOrder) {
		
      	代码省略...

        List<PullRequest> pullRequestList = new ArrayList<PullRequest>();
        for (MessageQueue mq : mqSet) {
      	
            代码省略...
 
                        /**
                         * 初始化一个PullRequest
                         */
                        log.info("doRebalance, {}, add a new mq, {}", consumerGroup, mq);
                        PullRequest pullRequest = new PullRequest();
                        pullRequest.setConsumerGroup(consumerGroup);
                        pullRequest.setNextOffset(nextOffset);
                        pullRequest.setMessageQueue(mq);
                        pullRequest.setProcessQueue(pq);
                        pullRequestList.add(pullRequest);
    
            代码省略...
        }

        /**
         * 追踪此处代码进去,可以看到PullMessageService类中,executePullRequestImmediately方法里边,this.pullRequestQueue.put(pullRequest);此处把pullRequest放到pullRequestQueue中
         */
        this.dispatchPullRequest(pullRequestList);

        return changed;
    }
  1. PullMessageService:MQClientInstance.start启动一个线程去take pullRequestQueue(只有一个线程,所以去broker拉取消息是单线程去拉取的)
    PullMessageService代码如下:(上图1-4的过程都是在此处完成的,对照设计图阅读源码更香)
public void run() {
        log.info(this.getServiceName() + " service started");

        while (!this.isStopped()) {

                /**
                 * 1. 启动单独一个线程去pullRequestQueue拿请求实体
                 */
                PullRequest pullRequest = this.pullRequestQueue.take();
                /**
                 * 拉取消息,代码跟进去
                 */
                this.pullMessage(pullRequest);
        }

    }

    public void pullMessage(final PullRequest pullRequest) {
        
        //PullRequest中创建了一个ProcessQueue,这个ProcessQueue是用来存放拉取的消息,先知道
        final ProcessQueue processQueue = pullRequest.getProcessQueue();

        long cachedMessageCount = processQueue.getMsgCount().get();
        long cachedMessageSizeInMiB = processQueue.getMsgSize().get() / (1024 * 1024);

        /**
         *  2. 如果堆积未处理的消息过多,
         */
        if (cachedMessageCount > this.defaultMQPushConsumer.getPullThresholdForQueue()) {
           /**
            * 3.2 则把PullRequest扔回pullRequestQueue,延时执行(默认50ms
            */
            this.executePullRequestLater(pullRequest, PULL_TIME_DELAY_MILLS_WHEN_FLOW_CONTROL);
            return;
        }

        /**
         * 如果堆积消息的size过大,同上面的逻辑
         */
        if (cachedMessageSizeInMiB > this.defaultMQPushConsumer.getPullThresholdSizeForQueue()) {

        }

        /**
         * 检查订阅关系有没有变化,有可能在延时期间,topic或者consumer的配置都发生了变化(等一些检查判断)
         */


        final long beginTimestamp = System.currentTimeMillis();

        /**
         * 拉取消息成功后的回调函数,处理拉取的消息
         */
        PullCallback pullCallback = new PullCallback() {
            @Override
            public void onSuccess(PullResult pullResult) {
                if (pullResult != null) {
                    /**
                     * 消息预处理,客户端再次过滤,set minOffset和maxOffset
                     */
                    pullResult = DefaultMQPushConsumerImpl.this.pullAPIWrapper.processPullResult(pullRequest.getMessageQueue(), pullResult,
                            subscriptionData);

                    switch (pullResult.getPullStatus()) {
                        case FOUND:

                            /**
                             * 如果获取到的消息数为0,则立即发起下一次pull
                             */
                            if (pullResult.getMsgFoundList() == null || pullResult.getMsgFoundList().isEmpty()) {
                                DefaultMQPushConsumerImpl.this.executePullRequestImmediately(pullRequest);
                            } else {
                                firstMsgOffset = pullResult.getMsgFoundList().get(0).getQueueOffset();

                                /**
                                 * 4.1 将消息放入ProcessQueue
                                 */
                                boolean dispatchToConsume = processQueue.putMessage(pullResult.getMsgFoundList());
                                /**
                                 * 4.2 消费消息,调用messageListener处理,此处代码下面解释
                                 */
                                DefaultMQPushConsumerImpl.this.consumeMessageService.submitConsumeRequest(
                                        pullResult.getMsgFoundList(),
                                        processQueue,
                                        pullRequest.getMessageQueue(),
                                        dispatchToConsume);

                                /**
                                 * 再次提交pull request
                                 */
                                if (DefaultMQPushConsumerImpl.this.defaultMQPushConsumer.getPullInterval() > 0) {
                                    DefaultMQPushConsumerImpl.this.executePullRequestLater(pullRequest,
                                            DefaultMQPushConsumerImpl.this.defaultMQPushConsumer.getPullInterval());
                                } else {
                                    DefaultMQPushConsumerImpl.this.executePullRequestImmediately(pullRequest);
                                }
                            }


                            break;

                        default:
                            break;
                    }
                }
            }
        };


        try {
            /**
             * 3.1 拉取消息
             */
            this.pullAPIWrapper.pullKernelImpl(
                    pullRequest.getMessageQueue(),
                    subExpression,
                    subscriptionData.getExpressionType(),
                    subscriptionData.getSubVersion(),
                    pullRequest.getNextOffset(),
                    /**
                     * 每次拉取消息的数量,默认拉取32条
                     */
                    this.defaultMQPushConsumer.getPullBatchSize(),
                    sysFlag,
                    commitOffsetValue,
                    BROKER_SUSPEND_MAX_TIME_MILLIS,
                    CONSUMER_TIMEOUT_MILLIS_WHEN_SUSPEND,
                    CommunicationMode.ASYNC,
                    pullCallback
            );
        } catch (Exception e) {
            log.error("pullKernelImpl exception", e);
            this.executePullRequestLater(pullRequest, pullTimeDelayMillsWhenException);
        }
    }
  1. ConsumeMessageConcurrentlyService(文章序号3中的代码,注释4.2提交线程池):并发消费
    ConsumeMessageConcurrentlyService
public void submitConsumeRequest(
            final List<MessageExt> msgs,
            final ProcessQueue processQueue,
            final MessageQueue messageQueue,
            final boolean dispatchToConsume) {
        final int consumeBatchSize = this.defaultMQPushConsumer.getConsumeMessageBatchMaxSize();
        /**
         * 一次拉取的消息总数,如果小于用户想要一次消费的总数,就一次性消费
         */
        if (msgs.size() <= consumeBatchSize) {
            ConsumeRequest consumeRequest = new ConsumeRequest(msgs, processQueue, messageQueue);
            try {
                /**
                 * 此处线程池有20个线程,代码跟进去
                 */
                this.consumeExecutor.submit(consumeRequest);
            } catch (RejectedExecutionException e) {
                this.submitConsumeRequestLater(consumeRequest);
            }
        } else {
            /**
             * 如果拉取的消息总数,大于用户想要一次性消费的数量,分多个个线程消费
             * 例:一次拉取32条数据,每次只消费一条数据,多线程消费
             */
            for (int total = 0; total < msgs.size(); ) {
                List<MessageExt> msgThis = new ArrayList<MessageExt>(consumeBatchSize);
                for (int i = 0; i < consumeBatchSize; i++, total++) {
                    if (total < msgs.size()) {
                        msgThis.add(msgs.get(total));
                    } else {
                        break;
                    }
                }

                ConsumeRequest consumeRequest = new ConsumeRequest(msgThis, processQueue, messageQueue);
                try {
                    this.consumeExecutor.submit(consumeRequest);
                } catch (RejectedExecutionException e) {
                    for (; total < msgs.size(); total++) {
                        msgThis.add(msgs.get(total));
                    }

                    this.submitConsumeRequestLater(consumeRequest);
                }
            }
        }
    }
  1. ConsumeMessageConcurrentlyService内部类ConsumeRequest
@Override
        public void run() {
            try {
 
                //5.调用我们自己写的消费消息,业务逻辑处理类
                status = listener.consumeMessage(Collections.unmodifiableList(msgs), context);
            } catch (Throwable e) {

                hasException = true;
            }
            long consumeRT = System.currentTimeMillis() - beginTimestamp;
            if (null == status) {

            } else if (consumeRT >= defaultMQPushConsumer.getConsumeTimeout() * 60 * 1000) {
                /**
                 * 消费处理业务超过15分钟,超时
                 */
                returnType = ConsumeReturnType.TIME_OUT;
            } else if (ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER == status) {
                returnType = ConsumeReturnType.FAILED;
            } else if (ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS == status) {
                returnType = ConsumeReturnType.SUCCESS;
            }

            /**
             * 消费消息后置处理
             */
            if (!processQueue.isDropped()) {
                /**
                 * 6. 消息结果处理,代码跟进去我们会发现如果消费成功,则把ProcessQueue中的消息移除。
                 	如果消费失败,重新把消息发送到broker
                 */
                ConsumeMessageConcurrentlyService.this.processConsumeResult(status, context, this);
            } else {
                log.warn("processQueue is dropped without process consume result. messageQueue={}, msgs={}", messageQueue, msgs);
            }
        }

就以上(4)、(5)两段代码做一个说明:

2. 本篇重点内容
  1. 我们看看并发消费(4)的源代码,源码中client端开启了一个大小为20的本地线程池去处理消费逻辑。且知道消费逻辑处理完成之后,我们才会把该消息重processQueue中移除(也就是图中序号6的过程)。其实这个设计很巧妙,继续往下看。
  2. 并发消费本身就在client端开启了一个线程池并发消费。且每次把消息放入到processQueue中,都会判断processQueue是否大于1000,大于1000就不会把消息放进去。这样的好处就是MQ会更据client端的消息消费能力来决定是否继续把消息拉取到本地(MQ线程池大小为20,会把大于20的消息延迟重新放回到processQueue)。这样就是相当于固定了线程池的大小,拒绝策略就是放回到processQueue,不会丢弃消息。
    Java如何固定线程池大小
  3. 我们很多同学为了提升消费性能,会在本地自己再开一个线程池去消费消息,也就是让mq的线程池把消息提交到自定义线程中处理。其实完全没有必要,可能还会带来其他问题。我们自定义的线程池拒绝策略是怎么样呢?丢弃,应该不行。重新放到队列中。如果我们的系统没有这个消费能力,一直拉取新的消息放到本地队列中,内存会不会撑爆呢?所以并发消费大家还是利用原有MQ线程池去并发处理消费就可以
3. 顺序消费

基本流程相似,添加了加锁的过程。三把锁:分布式锁broker消息队列锁,本地消息队列锁,本地消息队列消费锁。后续有空再写一篇介绍