消息队列的消费语义和投递语义

引言

今天呢，还是来回答一个群友的问题。如下图所示

好吧，这个马赛克可能打的不走心，应该没人认出来吧～

ps ：这张图其实暴露了我上班在看微信。我要澄清一下，我那是带薪上厕所，大家不要羡慕。

OK，回到我们的正题。

所谓消费语义，指的就是如下三种情况

• 如何保证消息最多消费一次

• 如何保证消息至少消费一次

• 如何保证消息恰好消费一次

其实类似还有一个投递语义

• 如何保证消息最多投递一次

• 如何保证消息至少投递一次

• 如何保证消息恰好投递一次

说句实在话，其实还是老问题，只是换了一种问法！

OK,开始我们的正文

正文

我们先做如下约定

• Producer 代表生产者

• Consumer 代表消费者

• Message Queue 代表消息队列

投递语义

我们先从投递语义开始讲起，因为要先把这个概念讲明白了，才能讲消费语义。恰巧， kafka 实现了这三种语义，我们以 kafka 来说明。

如何保证消息最多投递一次?

简单，就是我已经投出去了，收没收到不管了，会存在消息丢失。

我们在初始化 Producer 时可以通过配置 request.required.acks 不同的值,来实现不同的发送模式。

这里将 request.required.acks 设为0，意思就是 Producer 不等待Leader确认，只管发出即可；最可能丢失消息。如果丢了消息，就是投递0次。如果没丢，就是投递1次。符合最多投递一次的含义。

如何保证消息至少投递一次?

这里将 request.required.acks 设为-1。 Producer 往 kafka 的 Leader（主） 节点发送消息后，会等 follower(从) 节点同步完数据以后，再给 Producer 返回ACK确认消息。

但是这里是有几率出现重复消费的问题的。

例如， kafka 保存消息后，发送ACK前宕机， Producer 认为消息未发送成功并重试，造成数据重复！

那么，在这种情况下，就会出现大于1次的投递情况，符合至少投递一次的含义。

如何保证消息恰好投递一次?

kafka 在0.11.0.0版本之后支持恰好投递一次的语义。

我们将 enable.idempotence 设置为ture,此时就会默认把 request.required.acks 设为-1，可以达到恰好投递一次的语义。

如何做到的？

为了实现 Producer 的幂等语义， kafka 引入了Producer ID（即PID）和Sequence Number。

kafka 为每个 Producer 分配一个pid，作为该 Producer 的唯一标识。

• (1)消息的seq比 Message Queue 的seq大一以上，说明中间有数据还没写入，即乱序了。

• (2)消息的seq比 Message Queue 的seq小，那么说明该消息已被保存。

消费语义

这里我们还是做一个定义如下所示

• consumer.poll() 表示消费者获取消息内容

• processMsg(message) 表示下游系统进行消费消息

• consumer.commit() 表示消费者往消息队列提交确认信息，消息队列接到确认消息，删除该消息。

注意了，我是以 processMsg 函数，即处理消息的过程，定义为消费消息。

如何保证消息最多消费一次?

Producer :满足最多投递一次的语义即可，即只管发消息，不需要等待消息队列返回确认消息。

Message Queue :接到消息后往内存中一放就行，不用持久化存储。

Consumer ：拉取到消息以后，直接给消息队列返回确认消息即可。至于后续消费消息成功与否，无所谓的。即按照以下顺序执行

consumer.poll();
consumer.commit();
processMsg(message);

如何保证消息至少消费一次?

Producer :满足至少投递一次语义即可，即发送消息后，需要等待消息队列返回确认消息。如果超时没收到确认消息，则重发。

Message Queue :接到消息后，进行持久化存储，而后返回生产者确认消息。

Consumer ：拉取到消息后，进行消费，消费成功后，再返回确认消息。即按照如下顺序执行

consumer.poll();
processMsg(message);
consumer.commit();

由于这里 Producer 满足的是至少投递一次语义，因此消息队列中是有重复消息的。所以我们的 Consumer 会出现重复消费的情形！

如何保证消息恰好消费一次?

在保证至少消费一次的基础上， processMsg 满足幂等性操作即可。

如何保证幂等性操作？

老问题了，比如有状态的消息啊。比如唯一表啊。大家搜一搜，一大堆答案，不想重复说了。

总结

本文讲的是消息队列的消费语义和投递语义的含义，希望大家有所收获。

最后，我就是带薪上厕所了，羡慕不！