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RocketMQ源码分析----ConsumeQueue介绍和其

RocketMQ源码分析----ConsumeQueue介绍和其

作者: _六道木 | 来源:发表于2018-04-06 11:28 被阅读121次

    废话

    很久没写过看过RocketMQ源码了,就刚开始用MQ的时候,顺便看了下源码,由于当时水平较差,写了几篇文章,现在感觉真JB乱....有种想重新写的冲动( ̄▽ ̄) 所以从这篇文章开始估计会有好些内容是重复的

    正文

    了解过RocketMQ的原理或者看过我第一篇RocketMQ文章的应该知道ConsumeQueue是CommitLog的一个索引,查找消息的时候会先去ConsumeQueue获取offset,然后再去CommitLog拿消息,所以了解一下ConsumeQueue原理是非常必要的

    先来看下ConsumeQueue几个重要的字段

        private final String topic;
        private final int queueId;//队列id
        private final ByteBuffer byteBufferIndex;// 写索引时用到的ByteBuffer
        private long maxPhysicOffset = -1;// 最后一个消息对应的物理Offset
    

    ConsumeQueue的主要方法

    先来看下其中的putMessagePostionInfo,这个是ConsumeQueue和CommitLog的offset建立关系的地方

        private boolean putMessagePostionInfo(final long offset, final int size, final long tagsCode,
                                              final long cqOffset) {
    
            if (offset <= this.maxPhysicOffset) {
                return true;
            }
            //写入ConsumeQueue的临时ByteBuffer
            this.byteBufferIndex.flip();
            // 在第一篇文章或者网上介绍ConsumeQueue的结构的时候,我们知道ConsumeQueue有3部分组成
            // 知道了这个,看到下面4行代就知道分别对应什么值的
            this.byteBufferIndex.limit(CQStoreUnitSize);// ConsumeQueue的大小为20
            this.byteBufferIndex.putLong(offset);
            this.byteBufferIndex.putInt(size);
            this.byteBufferIndex.putLong(tagsCode);
    
            // 物理位移=消息数*每个consumequeue的大小
            final long expectLogicOffset = cqOffset * CQStoreUnitSize;
            //获取ConsumeQueue对应的MapedFile,没有则创建
            // 以前介绍过MapedFile是对文件的操作的封装,其对应一个磁盘上的ConsumeQueue文件
            MapedFile mapedFile = this.mapedFileQueue.getLastMapedFile(expectLogicOffset);
            if (mapedFile != null) {
                if (mapedFile.isFirstCreateInQueue() && cqOffset != 0 && mapedFile.getWrotePostion() == 0) {
                    this.minLogicOffset = expectLogicOffset;
                    this.fillPreBlank(mapedFile, expectLogicOffset);
                }
    
                if (cqOffset != 0) {
                    long currentLogicOffset = mapedFile.getWrotePostion() + mapedFile.getFileFromOffset();
                    // 校验offset
                    if (expectLogicOffset != currentLogicOffset) {
                        //....log
                    }
                }
                // 每次构建ConsumeQueue的该值设置为CommitLog的offset
                this.maxPhysicOffset = offset;
                // 写入ConsumeQueue文件对应的ByteBuffer中
                return mapedFile.appendMessage(this.byteBufferIndex.array());
            }
    
            return false;
        }
    

    该方法前面3个参数就不说了,就是对应ConsumeQueue的结构的3个组成部分,cqOffset是什么呢?
    这个参数对应CommitLog里QUEUEOFFSET 这个组成,意思就是topic+queueId下的消息个数-1,所以,计算ConsumeQueue的物理位移的时候是=个数*大小

    这个方法就是构建的核心,那么什么时候会调用这个方法呢

    ReputMessageService定时构建ConsumeQueue

    在Broker启动的时候,会启动一个线程ReputMessageService,那么入口就在run方法中

            @Override
            public void run() {
                while (!this.isStoped()) {
                    try {
                        Thread.sleep(1);
                        this.doReput();
                    } catch (Exception e) {
                        DefaultMessageStore.log.warn(this.getServiceName() + " service has exception. ", e);
                    }
                }
            }
    

    可以看到,每1毫秒执行一次doReput方法进行构建(当然也不是每次都会构建),看下doReput方法

    private void doReput() {
        for (boolean doNext = true; this.isCommitLogAvailable() && doNext; ) {
    
            if (DefaultMessageStore.this.getMessageStoreConfig().isDuplicationEnable() //
                    && this.reputFromOffset >= DefaultMessageStore.this.getConfirmOffset()) {
                break;
            }
            // 批量获取对应offset的数据
            SelectMapedBufferResult result = DefaultMessageStore.this.commitLog.getData(reputFromOffset);
            if (result != null) {
                try {
                    // 更新offset
                    this.reputFromOffset = result.getStartOffset();
    
                    for (int readSize = 0; readSize < result.getSize() && doNext; ) {
                        // 通过ByteBuffer读取消息并封装成DispatchRequest 返回
                        DispatchRequest dispatchRequest =
                                DefaultMessageStore.this.commitLog.checkMessageAndReturnSize(result.getByteBuffer(), false, false);
                        int size = dispatchRequest.getMsgSize();//此次读取的消息大小
    
                        if (dispatchRequest.isSuccess()) {
                            if (size > 0) {
                                // 构建ConsumeQueue的地方
                                DefaultMessageStore.this.doDispatch(dispatchRequest);
                                // 这个是长轮询相关,后续会分析
                                if (BrokerRole.SLAVE != DefaultMessageStore.this.getMessageStoreConfig().getBrokerRole()
                                        && DefaultMessageStore.this.brokerConfig.isLongPollingEnable()) {
                                    DefaultMessageStore.this.messageArrivingListener.arriving(dispatchRequest.getTopic(),
                                            dispatchRequest.getQueueId(), dispatchRequest.getConsumeQueueOffset() + 1,
                                            dispatchRequest.getTagsCode());
                                }
                                // 构建ConsumeQueue完成之后,reputFromOffset应该增加,下次就从这后面继续构建
                                this.reputFromOffset += size;
                                readSize += size;
                                // ....
                            } else if (size == 0) {
                                this.reputFromOffset = DefaultMessageStore.this.commitLog.rollNextFile(this.reputFromOffset);
                                readSize = result.getSize();
                            }
                        } else if (!dispatchRequest.isSuccess()) {
                            if (size > 0) {
                                this.reputFromOffset += size;
                            }
                            else {
                                doNext = false;
                                if (DefaultMessageStore.this.brokerConfig.getBrokerId() == MixAll.MASTER_ID) {
                                    log.error("[BUG]the master dispatch message to consume queue error, COMMITLOG OFFSET: {}",
                                            this.reputFromOffset);
    
                                    this.reputFromOffset += (result.getSize() - readSize);
                                }
                            }
                        }
                    }
                } finally {
                    result.release();
                }
            } else {
                doNext = false;
            }
        }
    }
    

    reputFromOffset:指的是开始解析物理队列的位置,当其小于物理队列的最大位置时isCommitLogAvailable方法返回true,这个值在初始化的时候为0

    看下checkMessageAndReturnSize几个核心的地方,省略部分代码

        public DispatchRequest checkMessageAndReturnSize(java.nio.ByteBuffer byteBuffer, final boolean checkCRC, final boolean readBody) {
            try {
                // ....
                // 2 MAGIC CODE
                int magicCode = byteBuffer.getInt();
                switch (magicCode) {
                    case MessageMagicCode:
                        break;
                    case BlankMagicCode:
                        return new DispatchRequest(0, true /* success */);
                    default:
                        log.warn("found a illegal magic code 0x" + Integer.toHexString(magicCode));
                        return new DispatchRequest(-1, false /* success */);
                }
                // ....
                short propertiesLength = byteBuffer.getShort();
                if (propertiesLength > 0) {
                    byteBuffer.get(bytesContent, 0, propertiesLength);
                    String properties = new String(bytesContent, 0, propertiesLength, MessageDecoder.CHARSET_UTF8);
                    Map<String, String> propertiesMap = MessageDecoder.string2messageProperties(properties);
    
                    // 延时消息将tagsCode设置为时间戳,为什么tagsCode要设置为时间戳后续讲延时消息的时候会分析
                    {
                        String t = propertiesMap.get(MessageConst.PROPERTY_DELAY_TIME_LEVEL);
                        if (ScheduleMessageService.SCHEDULE_TOPIC.equals(topic) && t != null) {
                            int delayLevel = Integer.parseInt(t);
                            if (delayLevel > 0) {
                                tagsCode = this.defaultMessageStore.getScheduleMessageService().computeDeliverTimestamp(delayLevel,
                                        storeTimestamp);
                            }
                        }
                    }
                }
                // ....
                return new DispatchRequest(//
                    topic, // 1
                    queueId, // 2
                    physicOffset, // 3
                    totalSize, // 4
                    tagsCode, // 5
                    storeTimestamp, // 6
                    queueOffset, // 7
                    keys, // 8
                    uniqKey, //9
                    sysFlag, // 9
                    preparedTransactionOffset// 10
                );
            } catch (Exception e) {
            }
    
            return new DispatchRequest(-1, false /* success */);
        }
    

    重点看的就两个地方吧,一个是延迟消息tagsCode重置,注释已经写了,另一个是magicCode判断的地方,还记得BlankMagicCode是哪里设置的吗?知道消息存储相关的应该知道,当一个消息过来的时候,发现文件最后剩下的大小不够装载这条消息,那么就会在后面设置一条消息,消息大小为剩余的空间,magicCode为BlankMagicCode,证明已经到文件末尾了。这种时候DispatchRequest返回size是0,reputFromOffset重置

    接下来就是重点doDispatch方法的实现了

        public void doDispatch(DispatchRequest req) {
            final int tranType = MessageSysFlag.getTransactionValue(req.getSysFlag());
            switch (tranType) {
                case MessageSysFlag.TransactionNotType:
                case MessageSysFlag.TransactionCommitType:
                    DefaultMessageStore.this.putMessagePostionInfo(req.getTopic(), req.getQueueId(), req.getCommitLogOffset(), req.getMsgSize(),
                            req.getTagsCode(), req.getStoreTimestamp(), req.getConsumeQueueOffset());
                    break;
                case MessageSysFlag.TransactionPreparedType:
                case MessageSysFlag.TransactionRollbackType:
                    break;
            }
    
            if (DefaultMessageStore.this.getMessageStoreConfig().isMessageIndexEnable()) {
                DefaultMessageStore.this.indexService.buildIndex(req);
            }
        }
    

    TransactionPreparedType和TransactionRollbackType应该是事务相关的,暂时没研究过,主要看下putMessagePostionInfo方法

        public void putMessagePostionInfo(String topic, int queueId, long offset, int size, long tagsCode, long storeTimestamp,long logicOffset) {
            ConsumeQueue cq = this.findConsumeQueue(topic, queueId);
            cq.putMessagePostionInfoWrapper(offset, size, tagsCode, storeTimestamp, logicOffset);
        }
    

    这就是调用CQ的putMessagePostionInfoWrapper的地方了,logicOffset传入的是CommitLog的QueueOffset

    到这里整个ConsumeQueue的构建过程就理清了

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