RocketMQ源码资料入门教程

本文详细介绍了RocketMQ的功能特点和应用场景，提供了RocketMQ源码资料的下载与编译指南，并深入解析了RocketMQ的核心概念和源码结构，帮助开发者更好地理解和使用RocketMQ源码资料。

RocketMQ是一款分布式消息中间件，主要由阿里巴巴开源，其功能特点包括：

• 高吞吐量：作为阿里巴巴分布式消息中间件，RocketMQ具备每秒处理数百万条消息的能力，适用于大规模分布式系统中的消息传递。
• 高可用性：RocketMQ通过冗余部署和容错机制确保服务的高可用性，即使部分节点失效也能保证系统的整体稳定性。
• 集群部署：支持多节点集群部署，通过负载均衡提高消息处理效率。
• 持久化存储：消息可以持久化存储，支持消息的持久化和重放，确保消息不丢失。
• 事务消息：支持事务消息，确保消息的一致性和可靠性。
• 消息过滤：提供多种消息过滤规则，可以根据不同的业务需求过滤消息。

RocketMQ适用于多种应用场景，包括但不限于：

• 分布式应用间通信：适用于分布式系统中的服务间通信，例如订单系统与支付系统之间的消息传递。
• 异步处理：适用于需要异步处理的场景，例如用户注册时发送注册成功的通知。
• 日志收集与分析：将不同来源的日志数据发送到消息队列，进行集中处理和分析。
• 流量削峰填谷：在大流量冲击下，通过消息队列缓冲部分请求，避免系统过载。

RocketMQ的架构主要包括以下组件：

• NameServer：类似注册中心，负责管理Broker的地址信息。当生产者或消费者启动后，会向NameServer注册，并定时向NameServer发送心跳，保持连接状态。
• Broker：消息存储和转发的节点，负责消息的接收、存储、转发等工作。Broker分为主Broker和备Broker，备Broker用于主Broker失效时的主备切换。
• Producer：消息的发送者，负责向Broker发送消息。
• Consumer：消息的接收者，负责从Broker接收并消费消息。
• 消息存储：RocketMQ支持多种消息存储方式，包括文件存储、数据库存储等，以保证消息的持久化和可靠性。

在开始RocketMQ源码学习之前，需要配置Java开发环境。具体步骤如下：

1. 下载并安装Java JDK。
2. 设置环境变量，确保JDK的路径被正确配置。
3. 验证安装是否成功，通过命令java -version检查。

java -version

输出如下信息表示环境配置成功：

java version "1.8.0_XXX"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_XXX-bXX)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.XX-bXX, mixed mode)

RocketMQ的源码可以从其GitHub仓库下载。具体步骤如下：

1. 克隆RocketMQ源码仓库：

git clone https://github.com/apache/rocketmq.git

1. 进入RocketMQ源码目录：

cd rocketmq

1. 编译RocketMQ源码，使用Maven构建工具：

mvn clean install -DskipTests

编译成功后，会在target目录下生成编译后的JAR文件。以下是编译成功后的输出示例：

[INFO] Reactor Summary:
...
[INFO] Apache RocketMQ ................................. SUCCESS [01:52 min]

推荐使用IntelliJ IDEA或Eclipse作为开发工具，以方便阅读和调试RocketMQ源码。具体配置如下：

IntelliJ IDEA

1. 打开IntelliJ IDEA。
2. 选择Open，选择RocketMQ源码目录。
3. 在File菜单选择Invalidate Caches / Restart，清理缓存并重启IDE。
4. 选择File -> Settings -> Build, Execution, Deployment -> Compiler，确保Build project automatically被选中。

Eclipse

1. 打开Eclipse。
2. 选择File -> Import -> Existing Maven Projects。
3. 选择RocketMQ源码目录，点击Finish完成导入。

RocketMQ的消息模型主要包括推拉模式和发布订阅模式：

• 推拉模式：Producer直接将消息推送到Consumer，适用于点对点通信。
• 发布订阅模式：Producer将消息发布到一个特定的主题（Topic），多个Consumer可以订阅该主题并接收消息，适用于广播通信。

• NameServer：NameServer主要负责管理Broker的地址信息。当生产者或消费者启动后，会向NameServer注册，并定时向NameServer发送心跳，保持连接状态。以下是NameServer的部分核心代码：

public class NameServerStartup {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        NameServerScheduleMessageService scheduleMessageService = new NameServerScheduleMessageService();
        NameServerController nsController = new NameServerController(scheduleMessageService);
        nsController.start();
    }
}

• Broker：Broker负责消息的接收、存储、转发等工作。Broker分为主Broker和备Broker，备Broker用于主Broker失效时的主备切换。以下是Broker的一些核心代码：

public class BrokerController {
    public BrokerController(String brokerAddr) {
        // 初始化Broker
    }
}

生产者基本操作

生产者需要创建一个Producer实例，并将Producer实例设置为异步模式，通过sendMessage方法发送消息。

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.apache.rocketmq.remoting.common.RemotingHelper;

public class Producer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建Producer实例，设置Producer Name
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("ProducerGroupName");
        // 设置NameServer地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 启动Producer
        producer.start();
        // 创建消息，设置消息主题、标签和消息体
        Message msg = new Message("TopicTest", "TagA", "Hello RocketMQ".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
        // 发送消息并获取结果
        SendResult sendResult = producer.send(msg);
        // 输出发送结果
        System.out.printf("%s%n", sendResult);
        // 关闭Producer
        producer.shutdown();
    }
}

消费者基本操作

消费者需要创建一个Consumer实例，并设置Consumer Name，通过subscribe方法订阅指定的主题和标签。

import org.apache.rocketmq.client.consumer.DefaultMQPushConsumer;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeOrderlyContext;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeOrderlyStatus;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.MessageListenerOrderly;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;

public class Consumer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建Consumer实例，设置Consumer Name
        DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("ConsumerGroupName");
        // 设置NameServer地址
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 设置Consumer的Topic、标签和消息处理逻辑
        consumer.subscribe("TopicTest", "TagA", new MessageListenerOrderly() {
            @Override
            public ConsumeOrderlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeOrderlyContext context) {
                for (MessageExt message : msgs) {
                    // 输出消息内容
                    System.out.printf("%s%n", new String(message.getBody()));
                }
                // 返回消费结果
                return ConsumeOrderlyStatus.SUCCESS;
            }
        });
        // 启动Consumer
        consumer.start();
    }
}

RocketMQ的源码结构如下：

• mq-client：客户端相关代码，包含Producer和Consumer的实现。
• mq-remoting：网络通信相关代码，负责消息的传输。
• mq-store：消息存储相关代码，包括消息的持久化和刷盘。
• mq-framework：核心框架代码，包含NameServer和Broker的实现。

以下是一些关键类和接口的示例代码：

• Message：消息类，用于封装消息体、主题、标签等信息。

import org.apache.rocketmq.common.message.Message;

public class RocketMQMessageExample {
    public static void main(String[] args) {
        Message message = new Message("TopicTest", "TagA", "Hello RocketMQ".getBytes());
        // 输出消息对象
        System.out.println(message);
    }
}

• DefaultMQProducer：Producer类，用于发送消息。

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;

public class ProducerExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("ProducerGroupName");
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        producer.start();
        producer.shutdown();
    }
}

• DefaultMQPushConsumer：Consumer类，用于接收和消费消息。

import org.apache.rocketmq.client.consumer.DefaultMQPushConsumer;

public class ConsumerExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("ConsumerGroupName");
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        consumer.subscribe("TopicTest", "TagA", new MessageListenerOrderly() {
            @Override
            public ConsumeOrderlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeOrderlyContext context) {
                return ConsumeOrderlyStatus.SUCCESS;
            }
        });
        consumer.start();
    }
}

• NameServer：注册中心，管理Broker地址信息。

public class NameServerStartup {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        NameServerScheduleMessageService scheduleMessageService = new NameServerScheduleMessageService();
        NameServerController nsController = new NameServerController(scheduleMessageService);
        nsController.start();
    }
}

• Broker：消息存储和转发的节点，负责消息的接收、存储、转发等工作。

public class BrokerController {
    public BrokerController(String brokerAddr) {
        // 初始化Broker
    }
}

NameServer源码解读

NameServer的主要职责是管理Broker的地址信息。其核心逻辑包括：

1. 初始化：启动时初始化NameServer，加载配置文件。

public class NameServerStartup {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        NameServerScheduleMessageService scheduleMessageService = new NameServerScheduleMessageService();
        NameServerController nsController = new NameServerController(scheduleMessageService);
        nsController.start();
    }
}

1. 注册处理：处理生产者和消费者向NameServer注册的请求。

public class NameServerRebalance implements NameServerRebalanceService {
    @Override
    public void registerBrokerInfo(final RegisterBrokerInfo req) {
        // 注册Broker信息
    }
}

1. 心跳处理：定时处理生产者和消费者的心跳请求。

public class NameServerPullRequestProcessor extends RequestProcessor {
    @Override
    public SendResult processRequest(Channel channel, RequestHeader requestHeader, RequestBody requestBody) throws RemotingCommandException {
        // 处理心跳请求
    }
}

Broker源码解读

Broker的主要职责是消息的接收、存储和转发。其核心逻辑包括：

1. 初始化：启动时初始化Broker，加载配置文件。

public class BrokerController {
    public BrokerController(String brokerAddr) {
        // 初始化Broker
    }
}

1. 接收消息：处理Producer发送的消息。

public class MessageStore {
    public void putMessage(BrokerStatsService brokerStatsService, MessageExtBrokerQueue mq, MQMessageWrapper msg) throws MQClientException {
        // 接收并存储消息
    }
}

1. 转发消息：将消息转发给订阅该主题的Consumer。

public class MessageQueueSelector {
    public int select(List<MessageQueue> mqs, Message msg, Object arg) {
        // 转发消息
    }
}

• 消息丢失：当Broker节点宕机时，未完成的消息可能会丢失。
• 消费重复：当Consumer执行消费逻辑时，如果出现异常，可能会导致消息被多次消费。
• 延迟消息：消息在发送后经过一定时间才被消费，导致延迟。

常用的调试工具包括：

• IDE调试工具：使用IntelliJ IDEA或Eclipse内置的调试工具，设置断点、单步执行代码。
• Logback：通过配置Logback日志框架，输出详细的日志信息，帮助定位问题。以下是一个Logback的配置示例：

<configuration>
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <root level="debug">
        <appender-ref ref="STDOUT" />
    </root>
</configuration>

• 网络调试工具：使用Wireshark等网络调试工具，捕获并分析网络通信的细节。

假设遇到消息消费重复的问题，可以通过以下步骤进行调试：

1. 设置断点：在Consumer代码中设置断点，捕获消息的接收和处理逻辑。

public class MessageListenerOrderly implements MessageListenerConcurrently {
    @Override
    public ConsumeOrderlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeOrderlyContext context) {
        for (MessageExt msg : msgs) {
            // 设置断点，观察消息体
            System.out.println(new String(msg.getBody()));
        }
        return ConsumeOrderlyStatus.SUCCESS;
    }
}

1. 单步执行：使用IDE的单步执行功能，逐步执行代码，观察每个步骤的执行情况。
2. 查看日志：检查Logback日志文件，查看详细的日志输出，帮助定位问题。

假设有一个电商系统，当用户下单后，需要通知订单系统进行处理。此时可以使用RocketMQ实现异步通信，避免直接调用订单系统带来的复杂性。

1. 创建Producer：发送订单消息。

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.apache.rocketmq.remoting.common.RemotingHelper;

public class OrderProducer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("OrderProducerGroup");
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        producer.start();
        String body = "Order Message";
        Message msg = new Message("OrderTopic", "TagOrder", body.getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
        SendResult sendResult = producer.send(msg);
        System.out.printf("%s%n", sendResult);
        producer.shutdown();
    }
}

1. 创建Consumer：接收并处理订单消息。

import org.apache.rocketmq.client.consumer.DefaultMQPushConsumer;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeOrderlyContext;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeOrderlyStatus;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.MessageListenerOrderly;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;

public class OrderConsumer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("OrderConsumerGroup");
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        consumer.subscribe("OrderTopic", "TagOrder", new MessageListenerOrderly() {
            @Override
            public ConsumeOrderlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeOrderlyContext context) {
                for (MessageExt msg : msgs) {
                    System.out.println(new String(msg.getBody()));
                }
                return ConsumeOrderlyStatus.SUCCESS;
            }
        });
        consumer.start();
    }
}

1. 启动服务：分别启动Producer和Consumer服务。

# 启动NameServer
nohup sh bin/mqnamesrv &

# 启动Broker
nohup sh bin/mqbroker -n localhost:9876 &

# 启动Producer
java -classpath lib rocketmq.example.OrderProducer

# 启动Consumer
java -classpath lib rocketmq.example.OrderConsumer

运行上述代码后，Producer会发送一条订单消息到指定的Topic，Consumer会接收并处理该消息。输出结果如下：

Order Message