字节跳动面试官这样问消息队列:高可用、不重复消费、可靠传输、顺序消费、消息堆积,我整理了下 (3)

举个例子吧。假设你有个系统,消费一条消息就往数据库里插入一条数据,要是你一个消息重复两次,你不就插入了两条,这数据不就错了?但是你要是消费到第二次的时候,自己判断一下是否已经消费过了,若是就直接扔了,这样不就保留了一条数据,从而保证了数据的正确性。一条数据重复出现两次,数据库里就只有一条数据,这就保证了系统的幂等性。幂等性,通俗点说,就一个数据,或者一个请求,给你重复来多次,你得确保对应的数据是不会改变的,不能出错

所以第二个问题来了,怎么保证消息队列消费的幂等性?

其实还是得结合业务来思考,我这里给几个思路:

比如你拿个数据要写库,你先根据主键查一下,如果这数据都有了,你就别插入了,update 一下好吧。

比如你是写 Redis,那没问题了,反正每次都是 set,天然幂等性。

比如你不是上面两个场景,那做的稍微复杂一点,你需要让生产者发送每条数据的时候,里面加一个全局唯一的 id,类似订单 id 之类的东西,然后你这里消费到了之后,先根据这个 id 去比如 Redis 里查一下,之前消费过吗?如果没有消费过,你就处理,然后这个 id 写 Redis。如果消费过了,那你就别处理了,保证别重复处理相同的消息即可。

比如基于数据库的唯一键来保证重复数据不会重复插入多条。因为有唯一键约束了,重复数据插入只会报错,不会导致数据库中出现脏数据。

字节跳动面试官这样问消息队列:高可用、不重复消费、可靠传输、顺序消费、消息堆积,我整理了下

当然,如何保证 MQ 的消费是幂等性的,需要结合具体的业务来看。

如何保证消息的可靠传输(不丢失)?

这个是肯定的,MQ的基本原则就是数据不能多一条,也不能少一条,不能多其实就是我们前面重复消费的问题。不能少,就是数据不能丢,像计费,扣费的一些信息,是肯定不能丢失的。

数据的丢失问题,可能出现在生产者、MQ、消费者中,咱们从 RabbitMQ 和 Kafka 分别来分析一下吧。

RabbitMQ如何保证消息的可靠

字节跳动面试官这样问消息队列:高可用、不重复消费、可靠传输、顺序消费、消息堆积,我整理了下

生产者丢数据

生产者将数据发送到 RabbitMQ 的时候,可能数据就在半路给搞丢了,因为网络问题啥的,都有可能。

此时可以选择用 RabbitMQ 提供的事务功能,就是生产者发送数据之前开启 RabbitMQ 事务channel.txSelect,然后发送消息,如果消息没有成功被 RabbitMQ 接收到,那么生产者会收到异常报错,此时就可以回滚事务channel.txRollback,然后重试发送消息;如果收到了消息,那么可以提交事务channel.txCommit。

// 开启事务 channel.txSelect try { // 这里发送消息 } catch (Exception e) { channel.txRollback // 这里再次重发这条消息 } // 提交事务 channel.txCommit

但是问题是,RabbitMQ 事务机制(同步)一搞,基本上吞吐量会下来,因为太耗性能

所以一般来说,如果你要确保说写 RabbitMQ 的消息别丢,可以开启 confirm 模式,在生产者那里设置开启 confirm 模式之后,你每次写的消息都会分配一个唯一的 id,然后如果写入了 RabbitMQ 中,RabbitMQ 会给你回传一个 ack 消息,告诉你说这个消息 ok 了。如果 RabbitMQ 没能处理这个消息,会回调你的一个 nack 接口,告诉你这个消息接收失败,你可以重试。而且你可以结合这个机制自己在内存里维护每个消息 id 的状态,如果超过一定时间还没接收到这个消息的回调,那么你可以重发。

事务机制和 confirm 机制最大的不同在于,事务机制是同步的,你提交一个事务之后会阻塞在那儿,但是 confirm 机制是异步的,你发送个消息之后就可以发送下一个消息,然后那个消息 RabbitMQ 接收了之后会异步回调你的一个接口通知你这个消息接收到了。

所以一般在生产者这块避免数据丢失,都是用 confirm 机制的。

RabbitMQ丢数据

就是 RabbitMQ 自己弄丢了数据,这个你必须开启 RabbitMQ 的持久化,就是消息写入之后会持久化到磁盘,哪怕是 RabbitMQ 自己挂了,恢复之后会自动读取之前存储的数据,一般数据不会丢。除非极其罕见的是,RabbitMQ 还没持久化,自己就挂了,可能导致少量数据丢失,但是这个概率较小。

设置持久化有两个步骤

创建 queue 的时候将其设置为持久化 这样就可以保证 RabbitMQ 持久化 queue 的元数据,但是它是不会持久化 queue 里的数据的。

第二个是发送消息的时候将消息的 deliveryMode 设置为 2 就是将消息设置为持久化的,此时 RabbitMQ 就会将消息持久化到磁盘上去。

必须要同时设置这两个持久化才行,RabbitMQ 哪怕是挂了,再次重启,也会从磁盘上重启恢复 queue,恢复这个 queue 里的数据。

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