2.1 生产者原理

通过第1章的讲解，相信读者对RocketMQ有了一个基本的认识，本节将对RocketMQ中的生产者做基本介绍。

2.1.1 生产者概述

发送消息的一方被称为生产者，它在整个RocketMQ的生产和消费体系中扮演的角色如图2-1所示。

生产者组：一个逻辑概念，在使用生产者实例的时候需要指定一个组名。一个生产者组可以生产多个Topic的消息。

生产者实例：一个生产者组部署了多个进程，每个进程都可以称为一个生产者实例。

Topic：主题名字，一个Topic由若干Queue组成。

RocketMQ 客户端中的生产者有两个独立实现类：org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer和 org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionMQProducer。前者用于生产普通消息、顺序消息、单向消息、批量消息、延迟消息，后者主要用于生产事务消息。

2.1.2 消息结构和消息类型

消息类的核心字段定义如下：

Topic：主题名字，可以通过RocketMQ Console创建。

Flag：目前没用。

Properties：消息扩展信息，Tag、keys、延迟级别都保存在这里。

Body：消息体，字节数组。需要注意生产者使用什么编码，消费者也必须使用相同编码解码，否则会产生乱码。

setKeys（）：设置消息的key，多个key可以用MessageConst.KEY_SEPARATOR（空格）分隔或者直接用另一个重载方法。如果 Broker 中 messageIndexEnable=true 则会根据 key创建消息的Hash索引，帮助用户进行快速查询。

setTags（）：消息过滤的标记，用户可以订阅某个Topic的某些Tag，这样Broker只会把订阅了topic-tag的消息发送给消费者。

setDelayTimeLevel（）：设置延迟级别，延迟多久消费者可以消费。

putUserProperty（）：如果还有其他扩展信息，可以存放在这里。内部是一个Map，重复调用会覆盖旧值。

RocketMQ支持普通消息、分区有序消息、全局有序消息、延迟消息和事务消息。

普通消息：普通消息也称为并发消息，和传统的队列相比，并发消息没有顺序，但是生产消费都是并行进行的，单机性能可达十万级别的TPS。

分区有序消息：与Kafka中的分区类似，把一个Topic消息分为多个分区“保存”和消费，在一个分区内的消息就是传统的队列，遵循FIFO（先进先出）原则。

全局有序消息：如果把一个 Topic 的分区数设置为 1，那么该 Topic 中的消息就是单分区，所有消息都遵循FIFO（先进先出）的原则。

延迟消息：消息发送后，消费者要在一定时间后，或者指定某个时间点才可以消费。在没有延迟消息时，基本的做法是基于定时计划任务调度，定时发送消息。在 RocketMQ中只需要在发送消息时设置延迟级别即可实现。

事务消息：主要涉及分布式事务，即需要保证在多个操作同时成功或者同时失败时，消费者才能消费消息。RocketMQ通过发送Half消息、处理本地事务、提交（Commit）消息或者回滚（Rollback）消息优雅地实现分布式事务。

2.1.3 生产者高可用

通常，我们希望不管Broker、Namesrv出现什么情况，发送消息都不要出现未知状态或者消息丢失。在消息发送的过程中，客户端、Broker、Namesrv 都有可能发生服务器损坏、掉电等各种故障。当这些故障发生时，RocketMQ是怎么处理的呢？

1.客户端保证

第一种保证机制：重试机制。RocketMQ 支持同步、异步发送，不管哪种方式都可以在配置失败后重试，如果单个 Broker 发生故障，重试会选择其他 Broker 保证消息正常发送。

配置项 retryTimesWhenSendFailed表示同步重试次数，默认为 2次，加上正常发送 1次，总共3次机会。

同步发送的重试代码可以参考 org.apache.rocketmq.client.impl.producer.DefaultMQProducerImpl.sendDefaultImpl（），每次发送失败后，除非发送被打断否则都会执行重试代码。同步发送重试代码如下：

异步发送重试代码可以参考 org.apache.rocketmq.client.impl.MQClientAPIImpl.sendMessageAsync（），具体代码如下：

重试是在通信层异步发送完成的，当operationComplete（）方法返回的response值为null时，会重新执行重试代码。返回值 response 为 null 通常是因为客户端收到 TCP请求解包失败，或者没有找到匹配的request。

生产者配置项 retryTimesWhenSendAsyncFailed 表示异步重试的次数，默认为 2 次，加上正常发送的1次，总共有3次发送机会。

第二种保证机制：客户端容错。RocketMQ Client会维护一个“Broker-发送延迟”关系，根据这个关系选择一个发送延迟级别较低的 Broker 来发送消息，这样能最大限度地利用 Broker 的能力，剔除已经宕机、不可用或者发送延迟级别较高的 Broker，尽量保证消息的正常发送。

这种机制主要体现在发送消息时如何选择 Queue，源代码在 sendDefaultImpl（）方法调用的selectOneMessageQueue（）方法中，我们分两段来讲。

第一段代码如下：

sendLatencyFaultEnable：发送延迟容错开关，默认为关闭，如果开关打开了，会触发发送延迟容错机制来选择发送Queue。

发送Queue时如何选择呢？

第一步：获取一个在延迟上可以接受，并且和上次发送相同的Broker。首先获取一个自增序号 index，通过取模获取Queue的位置下标 Pos。如果 Pos对应的 Broker的延迟时间是可以接受的，并且是第一次发送，或者和上次发送的Broker相同，则将Queue返回。

第二步：如果第一步没有选中一个Broker，则选择一个延迟较低的Broker。

第三步：如果第一、二步都没有选中一个Broker，则随机选择一个Broker。

第二段代码主要包括一个随机选择方法 tpInfo.selectOneMessageQueue （lastBrokerName），该方法的功能就是随机选择一个Broker，具体实现代码如下：

上面这段代码标注了三个步骤，分别解释如下：

第一步：如果没有上次使用的Broker作为参考，那么随机选择一个Broker。

第二步：如果存在上次使用的Broker，就选择非上次使用的Broker，目的是均匀地分散Broker的压力。

第三步：如果第一、二步都没有选中一个Broker，则采用兜底方案——随机选择一个Broker。

在执行如上两段代码时，需要 Broker 和发送延迟的数据作为判断的依据，这些数据是怎么来的呢？

客户端在发送消息后，会调用 updateFaultItem（）方法来更新当前接收消息的 Broker的延迟情况，这些主要逻辑都在 MQFaultStrategy类中实现，延迟策略有一个标准接口LatencyFaultTolerance，如果读者想要自己实现一种延迟策略，可以通过这个接口来实现。

2.Broker端保证

数据同步方式保证：在后面 Broker章节中会讲到 Broker主从复制分为两种：同步复制和异步复制。同步复制是指消息发送到Master Broker后，同步到Slave Broker才算发送成功；异步复制是指消息发送到Master Broker，即为发送成功。在生产环境中，建议至少部署2个Master和2个Slave，下面分为几种情况详细描述。

（1）1个Slave掉电。Broker同步复制时，生产第一次发送失败，重试到另一组Broker后成功；Broker异步复制时，生产正常不受影响。

（2）2个 Slave掉电。Broker同步复制时，生产失败；Broker异步复制时，生产正常不受影响。

（3）1 个 Master 掉电。Broker 同步复制时，生产第一次失败，重试到另一组 Broker后成功；Broker异步复制时的做法与同步复制相同。

（4）2个Master掉电。全部生产失败。

（5）同一组Master和Slave掉电。Broker同步复制时，生产第一次发送失败，重试到另一组Broker后成功；Broker异步复制时，生产正常不受影响。

（6）2组机器都掉电：全部生产失败。

综上所述，想要做到绝对的高可靠，将 Broker 配置的主从同步进行复制即可，只要生产者收到消息保存成功的反馈，消息就肯定不会丢失。一般适用于金融领域的特殊场景。绝大部分场景都可以配置Broker主从异步复制，这样效率极高。