手写rocketMQ教程：从零开始搭建与使用指南

本文详细介绍了手写RocketMQ教程，从环境搭建到消息发送与接收的实现，涵盖了RocketMQ的基本概念、特点及应用场景。文章还提供了详细的代码示例和常见问题的解决方案，帮助读者快速掌握RocketMQ的使用方法。

RocketMQ是什么

RocketMQ是由阿里巴巴开源的一款分布式消息中间件，主要提供消息的传输和消息路由功能。它具有高吞吐量、高可用性以及高性能的特点，能够满足大规模分布式系统的需要。RocketMQ不仅支持简单的点对点通信，还支持复杂的发布-订阅模式，可以灵活地处理各种消息传递场景。

RocketMQ的特点与优势

1. 高吞吐量：RocketMQ能够处理每秒百万条消息的传输，非常适合需要大量数据传输的场景。
2. 高可用性：通过集群部署和多副本机制，RocketMQ能够保证系统的高可用性，即使部分节点发生故障，也不会影响整体服务。
3. 高性能：RocketMQ采用了异步通信机制，极大地提升了系统的性能。
4. 消息可靠性：RocketMQ通过多种机制保证消息不丢失，如持久化存储、分布式事务等。
5. 灵活的路由机制：支持动态路由配置，能够灵活地处理各种消息路由场景。

RocketMQ的应用场景

1. 网站实时监控：通过RocketMQ可以实时收集和处理网站的各种监控数据，如访问量、用户行为等。
2. 电商平台：在电商场景中，RocketMQ可以用于处理订单消息、支付消息等，保证交易的可靠性。
3. 金融行业：金融行业对数据的可靠性要求极高，RocketMQ能够满足金融系统对消息传输的各种需求。
4. 日志收集：RocketMQ可以用于收集和传输各种日志信息，便于后期的分析和处理。
5. 异步通信：在分布式系统中，RocketMQ可以作为异步通信的桥梁，实现服务之间的解耦。

准备工作

在搭建RocketMQ环境之前，需要确保已经安装了Java开发环境，并且配置了相应的环境变量。RocketMQ依赖于Java运行时环境，所以需要先安装Java。以下为Java安装步骤：

1. 下载Java：访问Oracle官方网站或其他Java开源项目官网下载Java JDK。
2. 安装Java：按照官方文档的指引进行安装，安装完成后配置环境变量，确保Java环境变量已经配置。

# 设置Java环境变量
export JAVA_HOME=/path/to/java
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

下载RocketMQ

下载RocketMQ的最新版本，可以从其GitHub仓库下载。以下为下载步骤：

1. 访问GitHub仓库：访问RocketMQ的GitHub仓库地址。
2. 下载源码：选择合适的版本下载源码，或者直接下载压缩包。
3. 解压文件：将下载的压缩包解压到指定目录。

# 下载并解压RocketMQ
git clone https://github.com/apache/rocketmq.git
cd rocketmq
unzip distribution/target/rocketmq-all-4.9.3-release.zip

安装与配置RocketMQ

安装与配置RocketMQ涉及两部分：启动RocketMQ服务和配置RocketMQ环境。以下为安装和配置步骤：

1. 启动RocketMQ服务：RocketMQ服务包括NameServer和Broker。NameServer负责命名服务，Broker负责消息的传输。启动步骤如下：

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

1. 配置RocketMQ环境：RocketMQ配置文件位于conf目录下，可以根据具体需求修改配置文件。例如，修改broker.properties文件中的配置项：

# Broker配置文件示例
brokerName=Broker-a
brokerId=0
brokerClusterName=DefaultCluster
namesrvAddr=localhost:9876
storePathRootDir=/home/user/rocketmq/store

发送端代码实现

发送端代码需要创建一个RocketMQ的生产者，设置生产者名称，并启动生产者。以下为发送端代码示例：

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

public class MessageProducer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建生产者对象
        DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("ProducerGroupName");
        // 设置NameServer地址
        producer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 启动生产者
        producer.start();

        // 创建消息
        Message msg = new Message("TopicTest", // topic
                "TagA", // tag
                "Hello RocketMQ".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET)); // body

        // 发送消息并获取结果
        SendResult sendResult = producer.send(msg);
        System.out.printf("%s%n", sendResult);

        // 关闭生产者
        producer.shutdown();
    }
}

接收端代码实现

接收端代码需要创建一个RocketMQ的消费者，设置消费者名称，并启动消费者。以下为接收端代码示例：

import org.apache.rocketmq.client.consumer.DefaultMQPushConsumer;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeOrderedSuccess;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.MessageListenerOrderly;
import org.apache.rocketmq.common.consumer.ConsumeFromWhere;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;

public class MessageConsumer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建消费者对象
        DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer("ConsumerGroupName");
        // 设置NameServer地址
        consumer.setNamesrvAddr("localhost:9876");
        // 设置从队列头部开始消费
        consumer.setConsumeFromWhere(ConsumeFromWhere.CONSUME_FROM_FIRST_OFFSET);
        // 订阅指定主题的消息
        consumer.subscribe("TopicTest", "*");
        // 注册消息监听器
        consumer.registerMessageListener((MessageListenerOrderly) (msgs, context) -> {
            for (MessageExt msg : msgs) {
                System.out.printf("Received message: %s%n", new String(msg.getBody()));
            }
            return ConsumeOrderedSuccess.getInstance();
        });
        // 启动消费者
        consumer.start();
    }
}

消息发送与接收的测试

为了验证消息发送与接收的功能，可以在发送端启动后，观察接收端是否能够正确接收到消息。以下为测试用例：

1. 启动发送端：运行MessageProducer类的main方法，发送一条消息到指定主题。
2. 启动接收端：运行MessageConsumer类的main方法，接收并打印消息内容。
3. 检查结果：观察接收端的控制台输出，确保消息被正确接收和打印。

启动失败问题

如果在启动RocketMQ服务时遇到问题，可以检查NameServer和Broker的日志文件，查看具体的错误信息。以下为常见的启动失败原因及解决方法：

1. NameServer未启动：确保NameServer已经启动，可以通过ps命令检查NameServer进程是否存在。
2. 配置文件错误：检查配置文件中的配置项是否正确，特别是NameServer地址和Broker名称等。
3. 端口冲突：确保NameServer和Broker使用的端口没有被其他服务占用，可以通过netstat命令检查端口占用情况。
4. Java环境问题：检查Java环境变量是否配置正确，确保Java环境变量已经正确配置。

消息丢失问题

RocketMQ的消息丢失通常与消息持久化机制有关。以下为常见的消息丢失原因及解决方法：

1. 消息未持久化：如果消息未持久化，可能在Broker重启时消息会丢失。可以通过配置Broker的storeMsgInQueue属性来启用消息持久化。
2. Broker重启：在Broker重启时，未持久化的消息可能会丢失。确保Broker配置了持久化机制。
3. 网络问题：网络不稳定可能会导致消息丢失。确保网络环境稳定，或者使用重试机制。

消息重复问题

消息重复通常与消息投递机制有关，特别是在消费者重启或网络问题导致消息未被正确标记为已消费时，可能会出现消息重复。以下为解决方法：

1. 使用全局唯一ID：为每条消息生成全局唯一ID，确保消息的唯一性。
2. 消息幂等处理：在消费者端实现幂等处理逻辑，确保消息即使重复投递也能被正确处理。
   3.. 重试机制：使用RocketMQ的重试机制，确保消息在一定时间内未被正确消费时能够重新投递。

消息持久化

消息持久化是RocketMQ保证消息不丢失的重要机制之一。通过配置Broker的持久化参数，可以确保消息在Broker重启后仍然可以被正确消费。以下为持久化配置示例：

# Broker配置文件示例
storePathRootDir=/home/user/rocketmq/store
storePathCommitLog=/home/user/rocketmq/store/log
storePathIndex=/home/user/rocketmq/store/index
storePathConsumeQueue=/home/user/rocketmq/store/consumequeue

消息过滤与路由

RocketMQ支持多种消息过滤和路由机制，可以通过消息标签、消息头等信息进行过滤和路由。以下为消息过滤和路由的配置示例：

1. 消息标签过滤：消费者可以订阅指定标签的消息，只接收带有该标签的消息。
2. 消息头过滤：消费者可以通过消息头中的自定义属性进行过滤。
3. 路由规则配置：通过配置路由规则，可以将消息路由到不同的Broker或主题。

// 设置消息标签
Message msg = new Message("TopicTest", // topic
        "TagA", // tag
        "Hello RocketMQ".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET)); // body

消息重试与延迟发送

RocketMQ提供了消息重试和延迟发送功能，可以通过配置Broker的重试策略和延迟时间来实现。以下为重试和延迟发送的配置示例：

1. 消息重试：当消息投递失败时，可以配置消息重试策略，如重试次数、重试间隔等。
2. 延迟发送：可以设置消息的延迟时间，在指定时间后才将消息投递到消费者。

# Broker配置文件示例
retryMessageTimeOut=30000

// 设置延迟发送时间
Message msg = new Message("TopicTest", // topic
        "TagA", // tag
        "Hello RocketMQ".getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET)); // body
msg.setDelayTimeLevel(3); // 设置延迟时间级别

单机集群配置

单机集群配置是指在一个物理机或虚拟机上部署多个Broker节点，形成一个简单的集群。以下为单机集群的配置步骤：

1. 配置NameServer：确保NameServer已经启动并运行正常。
2. 配置Broker：为每个Broker配置不同的Broker名称和ID。
3. 启动Broker：启动每个Broker节点，确保所有Broker都能成功注册到NameServer。

# 启动第一个Broker
nohup sh bin/mqbroker -n localhost:9876 -c conf/broker-a.properties &
# 启动第二个Broker
nohup sh bin/mqbroker -n localhost:9 Tyrannossaurs