基本架构：

RocketMQ:

每个Broker与所有NameServer保持心跳
每个Producer/Consumer与其中一个NameServer建立长连接，与当前生产/消费的Topic涉及到的所有Broker保持心跳
NameServer之间互不通信
每组Broker(Master/Slave)互不通信

Kafka:

多个Broker连接到相同的ZooKeeper集群
一个Topic对应一个或多个Partition。
Topic是逻辑单位。Partition是物理单位。
Partition有多个Replica，均衡分布在不同Broker，其中一个为Leader，负责消息读写。
其他Replica则是Follower，Follower定期到Leader上同步数据。
每个Partition副本对应一个磁盘上的日志文件夹

高可用高可靠机制：

Kafka:

保证Producer发送消息可靠性

• producer.type=sync
• request.require.acks：设置为ALL或者-1，等待所有ISR接收到消息后再给Producer发送Response。要配合设置Broker的ISR相关参数。

保证Broker消息可靠，高可用和吞吐量

通过如下配置来保证Broker消息可靠性：

• default.replication.factor：设置为大于等于3，保证一个partition中至少有两个Replica，并且replication.factor > min.insync.replicas
• min.insync.replicas：设置为大于等于2，保证ISR中至少有两个Replica
• unclean.leader.election.enable=false，那么就意味着非ISR中的副本不能够参与选举，避免脏Leader。

Kafka的ISR机制可自动动态调整同步复制的Replica，将慢（可能是暂时的慢）Follower踢出ISR，将同步赶上的Follower拉回ISR，避免最慢的Follower拖慢整体速度，最大限度地兼顾了可靠性和可用性。

Kafka对环境的适应和机器的利用效率要强于RocketMQ。

保证Consumer消费消息的可靠性

enable.auto.commit=false 关闭自动提交位移，消息处理完成之后再提交offset

每个Consumer Group独立维护offset，互不干扰，不存在线程安全问题。

RocketMQ:

多个Master模式同步刷盘（磁盘配置为RAID10）
多Msater多Slave模式，同步双写
Msater宕机Slave只提供存量消息的读，后续的读写由其它Master承担

负载均衡机制:

Kafka:

Partition的数量应该要大于对应Consumer的数量。并建议Partition的数量大于集群Broker的数量，这样Leader partition可以均匀的分布在各个Broker中，最终使得集群负载均衡。

Producer和Topic下所有partition leader保持socket连接。Borker扩容时，Producer可以直接感知。

消息由producer直接通过socket发送到broker。producer决定消息被路由到哪个partition。可以采用、random、key-hash、轮询等策略。Kafka提供了接口供用户实现自定义Partition，用户可以为每个消息指定一个partitionKey，通过这个key来实现一些hash分区算法。

Controller负责协调负载均衡
Kafka会依照默认和配置的策略，自动的均衡打散分布Partition、Leader和Follower。并在Broker宕机和扩容时自动触发reloadbalancing，增加程序并行能力和高效。
创建Topic时可指定parition数量来适应不同Topic的消息量。

RocketMQ:

NameServer通过心跳监控Broker，一旦Broker失联，调整Topic跟Broker的对应关系
Broker通过心跳监控Consumer，一旦Consumer失联，如果该Consumer属于某个消费组,则触发消费组负载均衡

发送消息通过轮询队列的方式发送，每个队列接收平均的消息量。
多个队列可以部署在一台机器上，也可以分别部署在多台不同的机器
可通过控制台命令配置Broker的Topic和队列，实现调整负载

一个Consumer Group下包含多个Consumer实例，可以是多台机器，也可以是多个进程，或者是一个进程的多个Consumer对象。
一个Consumer Group下的多个Consumer以均摊方式消费消息
Consumer数量要小于等于队列数量，否则多余的Consumer将不能消费消息。

刷盘机制：

RocketMQ:

所有数据单独储存到commit Log ，同时只会写一个文件，一个文件满1G，再写新文件，真正的完全顺序写盘。对最终用户展现的队列实际只储存消息在Commit Log的位置信息。
随机读，读取pagecache时，即使只访问1K的消息，系统也会提前预读出更多的数据，尽可能让读命中pagecache，减少IO操作，所以内存越大越好。

Kafka:

partition少的时候，基本上是顺序写；在partition特别多的时候，就变成了随机写，性能会急剧下降。尽量在业务上避免过多partition

保证消息顺序：

尽可能从业务上避开消息的顺序性
保证消息顺序，前提是保证不丢消息，以及消息去重

在MQ的模型中，顺序需要由3个阶段去保障：

• 消息被发送时保持顺序

• 消息被存储时保持和发送的顺序一致

• 消息被消费时保持和存储的顺序一致

发送时保持顺序意味着对于有顺序要求的消息，用户应该在同一个线程中采用同步的方式发送。存储保持和发送的顺序一致则要求在同一线程中被发送出来的消息A和B，存储时在空间上A一定在B之前。而消费保持和存储一致则要求消息A、B到达Consumer之后必须按照先A后B的顺序被处理。

Kafka:

• Producer端串行发送消息，max.in.flight.requests.per.connection = 1 限制客户端在单个连接上能够发送的未响应请求的个数。设置此值是1表示kafka broker在响应请求之前client不能再向同一个broker发送请求。
• 所有发送的消息，用同一个key，这样同样的key会落在同一个partition里面。
• consumer端，Kafka保证，1个partition只能被1个consumer消费。

RocketMQ:

• produce在发送消息的时候，配置MessageQueueSelector，把消息发到同一个队列（queue）中。
• 消费者注册消息监听器为MessageListenerOrderly，这样就可以保证消费端只有一个线程去消费消息

分布式事务一致性：

保证at least once和业务上消息去重
将大事务拆分成小事务，通俗说
第一步、先保证本地事务和消息发送同时成功或失败
第二步、如果第一步成功，确保消息被消费，同时远程事务成功

第二步可通过消费状态表确保消息成功消费，或者通过消息中间件的重试机制来实现
RocketMQ实现了重试队列和死信队列机制，死信队列的消息需要人工干预处理
并且需要在业务上实现幂等和消息去重

实现分布式事务一致性的三种方式：

• 事务消息表：
  先执行本地事务。如果成功，记录到事务消息表，通过定时轮询事务消息表确保成功发送消息。第二步如上。

定时轮询对数据库读写压力很大

• 经典事务消息：
  将消息发送放在本地事务中，消息发送失败则回滚事务。第二步如上。

发送消息可能响应迟缓，放在数据库事务中值得考量

• 类似于RocketMQ的分阶段事务消息

RocketMQ:

首先发送Prepared消息，消息发送成功后才开始执行本地事务。之后发送确认消息，本地事务成功则发送Commit消息，失败则发送Rollback消息。

如果确认消息发送失败？RocketMQ会定期扫描消息集群中的事务消息，这时候发现了Prepared消息，它会向消息发送者确认。
RocketMQ会根据发送端设置的策略来决定是回滚还是继续发送确认消息。这样就保证了消息发送与本地事务同时成功或同时失败。
如果当前Producer宕机，RocketMQ会向该Producer所属的生产组其他Producer发送确认消息。

java代码中通过实现TransactionListener接口，来实现RocketMQ的事务消息机制。

public interface TransactionListener {
    /**
     * 发送prepare消息成功后回调该方法用于执行本地事务
     * @param msg 回传的消息，利用transactionId即可获取到该消息的唯一Id
     * @param arg 调用send方法时传递的参数，当send时候若有额外的参数可以传递到send方法中，这里能获取到
     * @return 返回事务状态，COMMIT：提交  ROLLBACK：回滚  UNKNOW：回调
     */
    LocalTransactionState executeLocalTransaction(final Message msg, final Object arg);
    /**
     * @param msg 通过获取transactionId来判断这条消息的本地事务执行状态
     * @return 返回事务状态，COMMIT：提交  ROLLBACK：回滚  UNKNOW：回调
     */
    LocalTransactionState checkLocalTransaction(final MessageExt msg);
}

TransactionListener接口有两个方法：
executeLocalTransaction方法用于在发送prepare消息成功后执行本地事务。
checkLocalTransaction方法在确认消息发送失败，RocketMQ扫描到Prepared消息并向消息发送者确认时调用，用来通知RocketMQ本地事务是否成功。

kafka：

不提供完整的事务一致性保证，需要使用者自行实现

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本文草成，还有很多细节会逐步补充完善上去。

并且本人才疏学浅，在此抛砖引玉，如有错漏，敬请不吝指正。