RocketMQ实战:生产环境中,autoCreateTopicEnable为什么不能设置为true

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RocketMQ实战:生产环境中,autoCreateTopicEnable为什么不能设置为true

丁威 2019-08-27 23:17:15 浏览253
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1、现象

很多网友会问,为什么明明集群中有多台Broker服务器,autoCreateTopicEnable设置为true,表示开启Topic自动创建,但新创建的Topic的路由信息只包含在其中一台Broker服务器上,这是为什么呢?

期望值:为了消息发送的高可用,希望新创建的Topic在集群中的每台Broker上创建对应的队列,避免Broker的单节点故障。

现象截图如下:

Broker集群信息
在这里插入图片描述

正如上图所示,自动创建的topicTest5的路由信息:

  • topicTest5只在broker-a服务器上创建了队列,并没有在broker-b服务器创建队列,不符合期望。
  • 默认读写队列的个数为4。

我们再来看一下RocketMQ默认topic的路由信息截图如下:

在这里插入图片描述

从图中可以默认Topic的路由信息为broker-a、broker-b上各8个队列。

2、思考

默认Topic的路由信息是如何创建的?

  1. Topic的路由信息是存储在哪里?Nameserver?broker?
  2. RocketMQ Topic默认队列个数是多少呢?

3、原理

3.1 RocketMQ基本路由规则

在这里插入图片描述

  1. Broker在启动时向Nameserver注册存储在该服务器上的路由信息,并每隔30s向Nameserver发送心跳包,并更新路由信息。
  2. Nameserver每隔10s扫描路由表,如果检测到Broker服务宕机,则移除对应的路由信息。
  3. 消息生产者每隔30s会从Nameserver重新拉取Topic的路由信息并更新本地路由表;在消息发送之前,如果本地路由表中不存在对应主题的路由消息时,会主动向Nameserver拉取该主题的消息。

回到本文的主题:autoCreateTopicEnable,开启自动创建主题,试想一下,如果生产者向一个不存在的主题发送消息时,上面的任何一个步骤都无法获取一个不存在的主题的路由信息,那该如何处理这种情况呢?

在RocketMQ中,如果autoCreateTopicEnable设置为true,消息发送者向NameServer查询主题的路由消息返回空时,会尝试用一个系统默认的主题名称(MixAll.AUTO_CREATE_TOPIC_KEY_TOPIC),此时消息发送者得到的路由信息为:

在这里插入图片描述
但问题就来了,默认Topic在集群的每一台Broker上创建8个队列,那问题来了,为啥新创建的Topic只在一个Broker上创建4个队列?

3.2 探究autoCreateTopicEnable机制

3.2.1 默认Topic路由创建时机

温馨提示:本文不会详细跟踪整个创建过程,只会点出源码的关键入口点,如想详细了解NameServer路由消息、消息发送高可用的实现原理,建议查阅笔者的书籍《RocketMQ技术内幕》第二、三章。

Step1:在Broker启动流程中,会构建TopicConfigManager对象,其构造方法中首先会判断是否开启了允许自动创建主题,如果启用了自动创建主题,则向topicConfigTable中添加默认主题的路由信息。

TopicConfigManager构造方法

在这里插入图片描述

备注:该topicConfigTable中所有的路由信息,会随着Broker向Nameserver发送心跳包中,Nameserver收到这些信息后,更新对应Topic的路由信息表。

BrokerConfig的defaultTopicQueueNum默认为8。两台Broker服务器都会运行上面的过程,故最终Nameserver中关于默认主题的路由信息中,会包含两个Broker分别各8个队列信息。

Step2:生产者寻找路由信息
生产者首先向NameServer查询路由信息,由于是一个不存在的主题,故此时返回的路由信息为空,RocketMQ会使用默认的主题再次寻找,由于开启了自动创建路由信息,NameServer会向生产者返回默认主题的路由信息。然后从返回的路由信息中选择一个队列(默认轮询)。消息发送者从Nameserver获取到默认的Topic的队列信息后,队列的个数会改变吗?答案是会的,其代码如下:

MQClientInstance#updateTopicRouteInfoFromNameServer
在这里插入图片描述

温馨提示:消息发送者在到默认路由信息时,其队列数量,会选择DefaultMQProducer#defaultTopicQueueNums与Nameserver返回的的队列数取最小值,DefaultMQProducer#defaultTopicQueueNums默认值为4,故自动创建的主题,其队列数量默认为4。

Step3:发送消息

DefaultMQProducerImpl#sendKernelImpl
在这里插入图片描述

在消息发送时的请求报文中,设置默认topic名称,消息发送topic名称,使用的队列数量为DefaultMQProducer#defaultTopicQueueNums,即默认为4。

Step4:Broker端收到消息后的处理流程
服务端收到消息发送的处理器为:SendMessageProcessor,在处理消息发送时,会调用super.msgCheck方法:

AbstractSendMessageProcessor#msgCheck
在这里插入图片描述
在Broker端,首先会使用TopicConfigManager根据topic查询路由信息,如果Broker端不存在该主题的路由配置(路由信息),此时如果Broker中存在默认主题的路由配置信息,则根据消息发送请求中的队列数量,在Broker创建新Topic的路由信息。这样Broker服务端就会存在主题的路由信息。

在Broker端的topic配置管理器中存在的路由信息,一会向Nameserver发送心跳包,汇报到Nameserver,另一方面会有一个定时任务,定时存储在broker端,具体路径为${ROCKET_HOME}/store/config/topics.json中,这样在Broker关闭后再重启,并不会丢失路由信息。

广大读者朋友,跟踪到这一步的时候,大家应该对启用自动创建主题机制时,新主题是的路由信息是如何创建的,为了方便理解,给出创建主题序列图:

在这里插入图片描述

3.2.2 现象分析

经过上面自动创建路由机制的创建流程,我们可以比较容易的分析得出如下结论:

因为开启了自动创建路由信息,消息发送者根据Topic去NameServer无法得到路由信息,但接下来根据默认Topic从NameServer是能拿到路由信息(在每个Broker中,存在8个队列),因为两个Broker在启动时都会向NameServer汇报路由信息。此时消息发送者缓存的路由信息是2个Broker,每个Broker默认4个队列(原因见3.2.1:Step2的分析)。消息发送者然后按照轮询机制,发送第一条消息选择(broker-a的messageQueue:0),向Broker发送消息,Broker服务器在处理消息时,首先会查看自己的路由配置管理器(TopicConfigManager)中的路由信息,此时不存在对应的路由信息,然后尝试查询是否存在默认Topic的路由信息,如果存在,说明启用了autoCreateTopicEnable,则在TopicConfigManager中创建新Topic的路由信息,此时存在与Broker服务端的内存中,然后本次消息发送结束。此时,在NameServer中还不存在新创建的Topic的路由信息。

这里有三个关键点:

  1. 启用autoCreateTopicEnable创建主题时,在Broker端创建主题的时机为,消息生产者往Broker端发送消息时才会创建。
  2. 然后Broker端会在一个心跳包周期内,将新创建的路由信息发送到NameServer,于此同时,Broker端还会有一个定时任务,定时将内存中的路由信息,持久化到Broker端的磁盘上。
  3. 消息发送者会每隔30s向NameServer更新路由信息,如果消息发送端一段时间内未发送消息,就不会有消息发送集群内的第二台Broker,那么NameServer中新创建的Topic的路由信息只会包含Broker-a,然后消息发送者会向NameServer拉取最新的路由信息,此时就会消息发送者原本缓存了2个broker的路由信息,将会变为一个Broker的路由信息,则该Topic的消息永远不会发送到另外一个Broker,就出现了上述现象。

原因就分析到这里了,现在我们还可以的大胆假设,开启autoCreateTopicEnable机制,什么情况会在两个Broker上都创建队列,其实,我们只需要连续快速的发送9条消息,就有可能在2个Broker上都创建队列,验证代码如下:

public static void main(String[] args) throws MQClientException, InterruptedException {
    DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("please_rename_unique_group_name");
    producer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876");
    producer.start();
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        try {
            Message msg = new Message("TopicTest10" ,"TagA" , ("Hello RocketMQ " + i).getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
            SendResult sendResult = producer.send(msg);
            System.out.printf("%s%n", sendResult);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
    producer.shutdown();
}

验证结果如图所示:

在这里插入图片描述

本文就分析到这里了,大家如果喜欢这篇文章,麻烦大家帮忙点点赞,同时大家也可以给作者留言,告知在使用RocketMQ的过程中遇到的疑难杂症,与作者互动。

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