秒懂,作为高并发系统的核心组件之一,-原来RocketMQ中间件可以这么玩!

我的面试宝典:一线互联网大厂Java核心面试题库

以下是我个人的一些做法,希望可以给各位提供一些帮助:

整理了很长一段时间,拿来复习面试刷题非常合适,其中包括了Java基础、异常、集合、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis、Redis、数据库、中间件MQ、Dubbo、Linux、Tomcat、ZooKeeper、Netty等等,且还会持续的更新…可star一下!

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283页的Java进阶核心pdf文档

Java部分:Java基础,集合,并发,多线程,JVM,设计模式

数据结构算法:Java算法,数据结构

开源框架部分:Spring,MyBatis,MVC,netty,tomcat

分布式部分:架构设计,Redis缓存,Zookeeper,kafka,RabbitMQ,负载均衡等

微服务部分:SpringBoot,SpringCloud,Dubbo,Docker

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还有源码相关的阅读学习

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三、 Rocketmq如何支持分布式事务消息

场景

A(存在DB操作)、B(存在DB操作)两方需要保证分布式事务一致性,通过引入中间层MQ,A和MQ保持事务一致性(异常情况下通过MQ反查A接口实现check),B和MQ保证事务一致(通过重试),从而达到最终事务一致性。

原理:大事务 = 小事务 + 异步

1. MQ与DB一致性原理(两方事务)

流程图

上图是RocketMQ提供的保证MQ消息、DB事务一致性的方案。

MQ消息、DB操作一致性方案:

1)发送消息到MQ服务器,此时消息状态为SEND_OK。此消息为consumer不可见。

2)执行DB操作;DB执行成功Commit DB操作,DB执行失败Rollback DB操作。

3)如果DB执行成功,回复MQ服务器,将状态为COMMIT_MESSAGE;如果DB执行失败,回复MQ服务器,将状态改为ROLLBACK_MESSAGE。注意此过程有可能失败。

4)MQ内部提供一个名为“事务状态服务”的服务,此服务会检查事务消息的状态,如果发现消息未COMMIT,则通过Producer启动时注册的TransactionCheckListener来回调业务系统,业务系统在checkLocalTransactionState方法中检查DB事务状态,如果成功,则回复COMMIT_MESSAGE,否则回复ROLLBACK_MESSAGE。

说明:

上面以DB为例,其实此处可以是任何业务或者数据源。

以上SEND_OK、COMMIT_MESSAGE、ROLLBACK_MESSAGE均是client jar提供的状态,在MQ服务器内部是一个数字。

TransactionCheckListener 是在消息的commit或者rollback消息丢失的情况下才会回调(上图中灰色部分)。这种消息丢失只存在于断网或者rocketmq集群挂了的情况下。当rocketmq集群挂了,如果采用异步刷盘,存在1s内数据丢失风险,异步刷盘场景下保障事务没有意义。所以如果要核心业务用Rocketmq解决分布式事务问题,建议选择同步刷盘模式。

2. 多系统之间数据一致性(多方事务)

当需要保证多方(超过2方)的分布式一致性,上面的两方事务一致性(通过Rocketmq的事务性消息解决)已经无法支持。这个时候需要引入TCC模式思想(Try-Confirm-Cancel,不清楚的自行百度)。

交易系统和其他系统之间保持最终一致性的解决方案

以上图交易系统为例:

1)交易系统创建订单(往DB插入一条记录),同时发送订单创建消息。通过RocketMq事务性消息保证一致性

2)接着执行完成订单所需的同步核心RPC服务(非核心的系统通过监听MQ消息自行处理,处理结果不会影响交易状态)。执行成功更改订单状态,同时发送MQ消息。

3)交易系统接受自己发送的订单创建消息,通过定时调度系统创建延时回滚任务(或者使用RocketMq的重试功能,设置第二次发送时间为定时任务的延迟创建时间。在非消息堵塞的情况下,消息第一次到达延迟为1ms左右,这时可能RPC还未执行完,订单状态还未设置为完成,第二次消费时间可以指定)。延迟任务先通过查询订单状态判断订单是否完成,完成则不创建回滚任务,否则创建。 PS:多个RPC可以创建一个回滚任务,通过一个消费组接受一次消息就可以;也可以通过创建多个消费组,一个消息消费多次,每次消费创建一个RPC的回滚任务。 回滚任务失败,通过MQ的重发来重试。

以上是交易系统和其他系统之间保持最终一致性的解决方案。

3.案例分析

1) 单机环境下的事务示意图

如下为A给B转账的例子。

步骤

动作

1

锁定A的账户

2

锁定B的账户

3

检查A账户是否有1元

4

A的账户扣减1元

5

给B的账户加1元

6

解锁B的账户

7

解锁A的账户

以上过程在代码层面甚至可以简化到在一个事物中执行两条sql语句。

2) 分布式环境下事务

和单机事务不同,A、B账户可能不在同一个DB中,此时无法像在单机情况下使用事物来实现。此时可以通过一下方式实现,将转账操作分成两个操作。

a) A账户

步骤

动作

1

锁定A的账户

2

检查A账户是否有1元

3

A的账户扣减1元

4

解锁A的账户

b) MQ消息
A账户数据发生变化时,发送MQ消息,MQ服务器将消息推送给转账系统,转账系统来给B账号加钱。

c) B账户

步骤

动作

1

锁定B的账户

2

给B的账户加1元

3

解锁B的账户

四、 顺序消息

1. 顺序消息缺陷

发送顺序消息无法利用集群Fail Over特性消费顺序消息的并行度依赖于队列数量队列热点问题,个别队列由于哈希不均导致消息过多,消费速度跟不上,产生消息堆积问题遇到消息失败的消息,无法跳过,当前队列消费暂停。

2. 原理

produce在发送消息的时候,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。

注意:把消息发到同一个队列(queue),不是同一个topic,默认情况下一个topic包括4个queue

3. 扩展

可以通过实现发送消息的对列选择器方法,实现部分顺序消息。

举例:比如一个数据库通过MQ来同步,只需要保证每个表的数据是同步的就可以。解析binlog,将表名作为对列选择器的参数,这样就可以保证每个表的数据到同一个对列里面,从而保证表数据的顺序消费

五、 最佳实践

1. Producer

1) Topic

一个应用尽可能用一个Topic,消息子类型用tags来标识,tags可以由应用自由设置。只有发送消息设置了tags,消费方在订阅消息时,才可以利用tags 在broker做消息过滤。

本次面试答案,以及收集到的大厂必问面试题分享:

字节跳动超高难度三面java程序员面经,大厂的面试都这么变态吗?

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