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深入浅出RocketMQ设计思想：深入浅出RocketMQ设计思想

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最近更新：2022年6月25日

个人简介：通信工程本硕、Java程序员。做过科研paper，发过专利，优秀的程序员不应该只是CRUD

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Producer发送消息时，会首先获取Topic路由信息（通过本地 + 注册中心拉取），RocketMQ的架构里有多个Broker服务器，而消息队列也会存在于多个Broker服务器里，所以就需要负载均衡策略来将流量尽可能均匀的打到所有服务器上。

本章节就介绍一下RocketMQ中常用的四种负载均衡策略。

默认策略

找到Producer发送消息时选择消息队列的逻辑，在DefaultMQProducerImpl类中定义了sendDefaultImpl方法：

进入到selectOneMessageQueue方法里：

public MessageQueue selectOneMessageQueue(final TopicPublishInfo tpInfo, final String lastBrokerName) {return this.mqFaultStrategy.selectOneMessageQueue(tpInfo, lastBrokerName);}

上述代码的MQFaultStrategy类中定义了selectOneMessageQueue方法：

public class MQFaultStrategy {/** * 默认负载均衡策略 ** @param tpInfo * @param lastBrokerName * @return */public MessageQueue selectOneMessageQueue(final TopicPublishInfo tpInfo, final String lastBrokerName) {// 检查消息延迟容错开关if (this.sendLatencyFaultEnable) {try {// 按顺序依次选择int index = tpInfo.getSendWhichQueue().getAndIncrement();for (int i = 0; i < tpInfo.getMessageQueueList().size(); i++) {int pos = Math.abs(index++) % tpInfo.getMessageQueueList().size();if (pos < 0)pos = 0;MessageQueue mq = tpInfo.getMessageQueueList().get(pos);// 选取时仍然会先选择相同集群下的其他MessageQueueif (latencyFaultTolerance.isAvailable(mq.getBrokerName())) {if (null == lastBrokerName || mq.getBrokerName().equals(lastBrokerName))return mq;}}// 从其他Broker里选择一个，该列表的节点根据是否可用，超时时间和最新可用时间做了排序/* * ...... */} catch (Exception e) {}// 默认策略return tpInfo.selectOneMessageQueue();}// 延迟容忍开关没开时的默认策略return tpInfo.selectOneMessageQueue(lastBrokerName);}}

根据源码可以很清楚地看到，默认策略就是依次选择消息队列进行发送，具体的执行细节如下：

1. 判断延迟容错开关是否打开了，如果打开了就根据默认策略返回一个MQ，否则直接使用TopicPublishInfo中的selectOneMessageQueue(lastBrokerName)方法返回一个MQ
2. 获取当前轮询到的MQ的索引。当第一次发送消息时，ThreadLocal里存的值如果为空就随机生成一个数字，否则就给这个数字加1

这里tpInfo.getSendWhichQueue()是存在于ThreadLocal里的，有关资料参考 https://javaguide.cn/java/concurrent/threadlocal/

3. 如果上一次发送该集群超时失败，选取时仍然会先选择相同集群下的其他MessageQueue
4. 如果第3步里没有选出来，则从之前失败过的列表中选择一个较好的Broker

如何选一个较好的Broker呢？
RocketMQ的实现是按照该列表的节点根据是否可用，超时时间和最新可用时间做了排序

5. 如果第3、4步都没有选出来，则走到默认策略（轮询出一个新的MQ来）

public MessageQueue selectOneMessageQueue() {int index = this.sendWhichQueue.getAndIncrement();int pos = Math.abs(index) % this.messageQueueList.size();if (pos < 0)pos = 0;return this.messageQueueList.get(pos);}

6. 第一步里如果没有打开延迟容错开关，进入

public MessageQueue selectOneMessageQueue(final String lastBrokerName) {if (lastBrokerName == null) {return selectOneMessageQueue();} else {int index = this.sendWhichQueue.getAndIncrement();for (int i = 0; i < this.messageQueueList.size(); i++) {int pos = Math.abs(index++) % this.messageQueueList.size();if (pos < 0)pos = 0;MessageQueue mq = this.messageQueueList.get(pos);if (!mq.getBrokerName().equals(lastBrokerName)) {return mq;}}return selectOneMessageQueue();}}

从不是上一次使用的Broker里选一个MQ出来。

上面过程，用流程图总结如下：

随机策略

使用方式

在编程中，想使用随机策略的话也非常简单，只用传进去一个选择器即可：

producer.send(message, new SelectMessageQueueByRandoom(), " ");

有一个比较有意思的问题，我这里是用的3.5.8版本的RocketMQ，上面方法里的【随机】一词拼写错误，正确的应该是Random，可能是一开始就手误了吧，后面为了兼容性不好直接修改名称。。。。

源码

public class SelectMessageQueueByRandoom implements MessageQueueSelector {private Random random = new Random(System.currentTimeMillis());@Overridepublic MessageQueue select(List<MessageQueue> mqs, Message msg, Object arg) {int value = random.nextInt();if (value < 0) {value = Math.abs(value);}value = value % mqs.size();return mqs.get(value);}}

SelectMessageQueueByRandoom的源码也很易读，就是随机选取一个MQ并返回

Hash策略

使用方式

要使用Hash策略发送消息，只需传入一个SelectMessageQueueByHash对象即可：

producer.send(message, new SelectMessageQueueByHash(), " ");

源码

public class SelectMessageQueueByHash implements MessageQueueSelector {@Overridepublic MessageQueue select(List<MessageQueue> mqs, Message msg, Object arg) {// arg的计算哈希值int value = arg.hashCode();if (value < 0) {value = Math.abs(value);}value = value % mqs.size();return mqs.get(value);}}

和随机策略类似，Hash负载均衡策略也很简单，通过arg的hash值来决定返回哪一个MQ

就近策略

使用方式

要使用Hash策略发送消息，只需传入一个SelectMessageQueueByMachineRoom对象即可：

producer.send(message, new SelectMessageQueueByMachineRoom(), " ");

源码

public class SelectMessageQueueByMachineRoom implements MessageQueueSelector {private Set<String> consumeridcs;@Overridepublic MessageQueue select(List<MessageQueue> mqs, Message msg, Object arg) {return null;}public Set<String> getConsumeridcs() {return consumeridcs;}public void setConsumeridcs(Set<String> consumeridcs) {this.consumeridcs = consumeridcs;}}

有意思的是机房策略的select代码在RocketMQ里并没有编写，而是直接返回null，如果用户有这个需求的话要自行编写！