大白话-设计RocketMQ延迟消息

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延迟消息一般用于:提前发送消息,延迟一段时间后才需要被处理的场景。比如:下单半小时后还未支付,则取消订单 释放库存 等。

RocketMQ的延迟消息使用上非常便捷,但是不支持任意时间的延迟,这一点对于有强迫症的朋友来说就比较难受,但是搞明白为什么这么设计后,就自然释怀了。

为什么RocketMQ不支持任意时间的延时?为什么延迟时间只能是从1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h这些时间段里选?如果让你来设计RocketMQ的延迟消息,你会怎么设计?本文从以上几个问题聊聊RocketMQ的延迟消息。

1、使用延迟消息

  • RocketMQ不支持任意时间的延迟,只有18个等级的延迟时间,默认是:1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h。从头到尾共18个等级时间,s、m、h、d,分别表示秒、分、时、天。
  • 默认的18个等级对应的时间可以修改,在broker.conf中增加如下配置,根据自身需求修改时间,然后重启broker。
messageDelayLevel=1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h
  • RocketMQ发送延迟消息只需要给消息设置延迟时间级别setDelayTimeLevel
DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("TestProducerGroup");
Message rocketMsg = new Message(topic, tags, payloads);
// delayLevel=0时,无需延迟
if (delayLevel > 0) {
    rocketMsg.setDelayTimeLevel(delayLevel);
}
SendResult sendResult = producer.send(rocketMsg, timeout);

2、延迟消息的原理

2.1、你会怎么设计

如果让你来设计RocketMQ的延迟消息,你会怎么设计?笔者会这样设计:

  1. 延迟消息也是个消息,只是多了延迟时间,既然是消息,不管是不是要立刻处理,先找个临时Topic存储起来。
  2. Topic里面实际上是一个个队列,那所有的延迟消息要存在一个队列里吗?不要放在同一个队列里,因为消息各自都有不同的延迟时间,如果放在一个队列里,会牵扯到其余问题:比如排序、比如记录消费位置等。所以是按延迟时间分开存。
  3. 消息已经存起来了,那怎么处理呢?既然涉及到了延迟时间,那自然启动线程去定时获取消息,判断消息的延迟时间是否已经到达,到达之后则取出来投放到目的Topic

2.2、粗略架构图

讲到这里,延迟消息的***架构图基本浮现***出来了:

2.3、RocketMQ的设计

实际上RocketMQ在设计延迟消息时,跟上面的思路基本类似,不在赘述,额外补充几点:

  • 消息进入Broker后,会被存储在TopicSCHEDULE_TOPIC_XXXX中,只是在Dashboard中看不到。
  • TopicSCHEDULE_TOPIC_XXXX中有18个消息队列,分别存储18个延迟等级对应的消息。
  • RocketMQ 在启动时,会从broker.conf中获取18个等级对应的时间,延迟等级和时间的关系会存在放到DelayLevelTable中。
  • RocketMQ会开启18个定时任务每隔100ms,从TopicSCHEDULE_TOPIC_XXXX判断18个队列里的第一个消息是否可以被投放,如果可以投放,则在投放到原本的目的Topic。判断逻辑:存入时间+延迟时间 > 当前时间

3、为什么不支持自定义延时时间

说到这里,估计你也能猜到,为什么不支持自定义延迟时间了,核心原因还是性能问题。

试想一下,如果设计成任意时间,那么就不可能使用18个队列了,更不可能使用无限个队列了,只可能使用单个队列。

但是如果使用单个队列,按照先进先出的存放的话,那出现需要后进先出的消息怎么办?那只能对整个队列进行排序,如果消息量很大,每次有消息进来都需要排序,那CPU肯定会被玩爆

而且队列里的消息被消费后,都会记录偏移量,如果每次有消息进来都要排序,那偏移量则失去意义,增加了消息丢失的风险。

所以,RocketMQ的这种18个延迟时间等级的设计,虽然在延迟时间的自由度上作出了妥协,但是基本满足业务,性能也很优秀。

4、总结

本文聊了RocketMQ延迟消息的使用、原理、解答了部分疑问。核心概念: 临时Topic目的Topic定时任务18个延迟等级18个消息队列 。RocketMQ延迟消息的设计方式,是一种兼顾了性能 和 业务的优秀设计。

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原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/Q-gVupww90bv6w-dfMun1g


标题:大白话-设计RocketMQ延迟消息
作者:不焦躁程序员
地址:http://mangod.top/articles/2023/12/26/1703571525610.html