程序员的成长之路JAVA · ARCHITECTURE · GROWTH

外观

RocketMQ 最新面试题及答案整理

约 4427 字大约 15 分钟

2024-06-23

1、说说你们公司线上生产环境用的是什么消息中间件?

见【2、多个mq如何选型？】

2、多个mq如何选型？

MQ描述
RabbitMQerlang开发，对消息堆积的支持并不好，当大量消息积压的时候，会导致 RabbitMQ 的性能急剧下降。每秒钟可以处理几万到十几万条消息。
RocketMQjava开发，面向互联网集群化功能丰富，对在线业务的响应时延做了很多的优化，大多数情况下可以做到毫秒级的响应，每秒钟大概能处理几十万条消息。
KafkaScala开发，面向日志功能丰富，性能最高。当你的业务场景中，每秒钟消息数量没有那么多的时候，Kafka 的时延反而会比较高。所以，Kafka 不太适合在线业务场景。
ActiveMQjava开发，简单，稳定，性能不如前面三个。小型系统用也ok，但是不推荐。推荐用互联网主流的。

3、为什么要使用MQ？

因为项目比较大，做了分布式系统，所有远程服务调用请求都是同步执行经常出问题，所以引入了mq

作用描述
解耦系统耦合度降低，没有强依赖关系
异步不需要同步执行的远程调用可以有效提高响应时间
削峰请求达到峰值后，后端service还可以保持固定消费速率消费，不会被压垮

4、RocketMQ由哪些角色组成，每个角色作用和特点是什么？

角色作用
Nameserver无状态，动态列表；这也是和zookeeper的重要区别之一。zookeeper是有状态的。
Producer消息生产者，负责发消息到Broker。
Broker就是MQ本身，负责收发消息、持久化消息等。
Consumer消息消费者，负责从Broker上拉取消息进行消费，消费完进行ack。

5、RocketMQ中的Topic和JMS的queue有什么区别？

queue就是来源于数据结构的FIFO队列。而Topic是个抽象的概念，每个Topic底层对应N个queue，而数据也真实存在queue上的。

6、RocketMQ Broker中的消息被消费后会立即删除吗？

不会，每条消息都会持久化到CommitLog中，每个Consumer连接到Broker后会维持消费进度信息，当有消息消费后只是当前Consumer的消费进度（CommitLog的offset）更新了。

追问：那么消息会堆积吗？什么时候清理过期消息？

4、 6版本默认48小时后会删除不再使用的CommitLog文件；

  • 检查这个文件最后访问时间
  • 判断是否大于过期时间
  • 指定时间删除，默认凌晨4点

源码如下：

/**
 * {@link org.apache.rocketmq.store.DefaultMessageStore.CleanCommitLogService#isTimeToDelete()}
 */
private boolean isTimeToDelete() {
   
     
    // when = "04";
    String when = DefaultMessageStore.this.getMessageStoreConfig().getDeleteWhen();
    // 是04点，就返回true
    if (UtilAll.isItTimeToDo(when)) {
   
     
        return true;
    }
	// 不是04点，返回false
    return false;
}

/**
 * {@link org.apache.rocketmq.store.DefaultMessageStore.CleanCommitLogService#deleteExpiredFiles()}
 */
private void deleteExpiredFiles() {
   
     
    // isTimeToDelete()这个方法是判断是不是凌晨四点，是的话就执行删除逻辑。
    if (isTimeToDelete()) {
   
     
        // 默认是72，但是broker配置文件默认改成了48，所以新版本都是48。
        long fileReservedTime = 48 * 60 * 60 * 1000;
        deleteCount = DefaultMessageStore.this.commitLog.deleteExpiredFile(72 * 60 * 60 * 1000, xx, xx, xx);
    }
}
                                                                       
/**
 * {@link org.apache.rocketmq.store.CommitLog#deleteExpiredFile()}
 */
public int deleteExpiredFile(xxx) {
   
     
    // 这个方法的主逻辑就是遍历查找最后更改时间+过期时间，小于当前系统时间的话就删了（也就是小于48小时）。
    return this.mappedFileQueue.deleteExpiredFileByTime(72 * 60 * 60 * 1000, xx, xx, xx);
}

7、RocketMQ消费模式有几种？

消费模型由Consumer决定，消费维度为Topic。

  • 集群消费

1.一条消息只会被同Group中的一个Consumer消费

2.多个Group同时消费一个Topic时，每个Group都会有一个Consumer消费到数据

  • 广播消费

消息将对一 个Consumer Group 下的各个 Consumer 实例都消费一遍。即即使这些 Consumer 属于同一个Consumer Group ，消息也会被 Consumer Group 中的每个 Consumer 都消费一次。

8、消费消息是push还是pull？

RocketMQ没有真正意义的push，都是pull，虽然有push类，但实际底层实现采用的是长轮询机制，即拉取方式

broker端属性 longPollingEnable 标记是否开启长轮询。默认开启

源码如下：

// {@link org.apache.rocketmq.client.impl.consumer.DefaultMQPushConsumerImpl#pullMessage()}
// 看到没，这是一只披着羊皮的狼，名字叫PushConsumerImpl，实际干的确是pull的活。

// 拉取消息，结果放到pullCallback里
this.pullAPIWrapper.pullKernelImpl(pullCallback);

追问：为什么要主动拉取消息而不使用事件监听方式？

事件驱动方式是建立好长连接，由事件（发送数据）的方式来实时推送。

如果broker主动推送消息的话有可能push速度快，消费速度慢的情况，那么就会造成消息在consumer端堆积过多，同时又不能被其他consumer消费的情况。而pull的方式可以根据当前自身情况来pull，不会造成过多的压力而造成瓶颈。所以采取了pull的方式。

9、broker如何处理拉取请求的？

Consumer首次请求Broker

  • Broker中是否有符合条件的消息

  • 有 ->

  • 响应Consumer

  • 等待下次Consumer的请求

  • 没有

  • 挂起consumer的请求，即不断开连接，也不返回数据

  • 使用consumer的offset，

  • DefaultMessageStore#ReputMessageService#run方法

  • 每隔1ms检查commitLog中是否有新消息，有的话写入到pullRequestTable

  • 当有新消息的时候返回请求

  • PullRequestHoldService 来Hold连接，每个5s执行一次检查pullRequestTable有没有消息，有的话立即推送

10、RocketMQ如何做负载均衡？

通过Topic在多Broker中分布式存储实现。

producer端

发送端指定message queue发送消息到相应的broker，来达到写入时的负载均衡

  • 提升写入吞吐量，当多个producer同时向一个broker写入数据的时候，性能会下降
  • 消息分布在多broker中，为负载消费做准备

默认策略是随机选择：

  • producer维护一个index
  • 每次取节点会自增
  • index向所有broker个数取余
  • 自带容错策略

其他实现：

  • SelectMessageQueueByHash

  • hash的是传入的args

  • SelectMessageQueueByRandom

  • SelectMessageQueueByMachineRoom 没有实现

也可以自定义实现MessageQueueSelector接口中的select方法

MessageQueue select(final List<MessageQueue> mqs, final Message msg, final Object arg);

consumer端

采用的是平均分配算法来进行负载均衡。

其他负载均衡算法

平均分配策略(默认)(AllocateMessageQueueAveragely)
环形分配策略(AllocateMessageQueueAveragelyByCircle)
手动配置分配策略(AllocateMessageQueueByConfig)
机房分配策略(AllocateMessageQueueByMachineRoom)
一致性哈希分配策略(AllocateMessageQueueConsistentHash)
靠近机房策略(AllocateMachineRoomNearby)

追问：当消费负载均衡consumer和queue不对等的时候会发生什么？

Consumer和queue会优先平均分配，如果Consumer少于queue的个数，则会存在部分Consumer消费多个queue的情况，如果Consumer等于queue的个数，那就是一个Consumer消费一个queue，如果Consumer个数大于queue的个数，那么会有部分Consumer空余出来，白白的浪费了。

11、消息重复消费

影响消息正常发送和消费的重要原因是网络的不确定性。

引起重复消费的原因

  • ACK

正常情况下在consumer真正消费完消息后应该发送ack，通知broker该消息已正常消费，从queue中剔除

当ack因为网络原因无法发送到broker，broker会认为词条消息没有被消费，此后会开启消息重投机制把消息再次投递到consumer

  • 消费模式

在CLUSTERING模式下，消息在broker中会保证相同group的consumer消费一次，但是针对不同group的consumer会推送多次

解决方案

  • 数据库表

处理消息前，使用消息主键在表中带有约束的字段中insert

  • Map

单机时可以使用map ConcurrentHashMap -> putIfAbsent guava cache

  • Redis

分布式锁搞起来。

12、如何让RocketMQ保证消息的顺序消费

你们线上业务用消息中间件的时候，是否需要保证消息的顺序性?

如果不需要保证消息顺序，为什么不需要?假如我有一个场景要保证消息的顺序，你们应该如何保证?

首先多个queue只能保证单个queue里的顺序，queue是典型的FIFO，天然顺序。多个queue同时消费是无法绝对保证消息的有序性的。所以总结如下：

同一topic，同一个QUEUE，发消息的时候一个线程去发送消息，消费的时候 一个线程去消费一个queue里的消息。

追问：怎么保证消息发到同一个queue？

Rocket MQ给我们提供了MessageQueueSelector接口，可以自己重写里面的接口，实现自己的算法，举个最简单的例子：判断i % 2 == 0，那就都放到queue1里，否则放到queue2里。

for (int i = 0; i < 5; i++) {
   
     
    Message message = new Message("orderTopic", ("hello!" + i).getBytes());
    producer.send(
        // 要发的那条消息
        message,
        // queue 选择器 ，向 topic中的哪个queue去写消息
        new MessageQueueSelector() {
   
     
            // 手动 选择一个queue
            @Override
            public MessageQueue select(
                // 当前topic 里面包含的所有queue
                List<MessageQueue> mqs,
                // 具体要发的那条消息
                Message msg,
                // 对应到 send（） 里的 args，也就是2000前面的那个0
                Object arg) {
   
     
                // 向固定的一个queue里写消息，比如这里就是向第一个queue里写消息
                if (Integer.parseInt(arg.toString()) % 2 == 0) {
   
     
                    return mqs.get(0);
                } else {
   
     
                    return mqs.get(1);
                }
            }
        },
        // 自定义参数：0
        // 2000代表2000毫秒超时时间
        i, 2000);
}

13、RocketMQ如何保证消息不丢失

首先在如下三个部分都可能会出现丢失消息的情况：

  • Producer端
  • Broker端
  • Consumer端

13.1、Producer端如何保证消息不丢失

  • 采取send()同步发消息，发送结果是同步感知的。
  • 发送失败后可以重试，设置重试次数。默认3次。

producer.setRetryTimesWhenSendFailed(10);

  • 集群部署，比如发送失败了的原因可能是当前Broker宕机了，重试的时候会发送到其他Broker上。

13.2、Broker端如何保证消息不丢失

  • 修改刷盘策略为同步刷盘。默认情况下是异步刷盘的。

flushDiskType = SYNC_FLUSH

  • 集群部署，主从模式，高可用。

13.3、Consumer端如何保证消息不丢失

  • 完全消费正常后在进行手动ack确认。

14、rocketMQ的消息堆积如何处理

下游消费系统如果宕机了，导致几百万条消息在消息中间件里积压，此时怎么处理?

你们线上是否遇到过消息积压的生产故障?如果没遇到过，你考虑一下如何应对?

首先要找到是什么原因导致的消息堆积，是Producer太多了，Consumer太少了导致的还是说其他情况，总之先定位问题。

然后看下消息消费速度是否正常，正常的话，可以通过上线更多consumer临时解决消息堆积问题

追问：如果Consumer和Queue不对等，上线了多台也在短时间内无法消费完堆积的消息怎么办？

  • 准备一个临时的topic
  • queue的数量是堆积的几倍
  • queue分布到多Broker中
  • 上线一台Consumer做消息的搬运工，把原来Topic中的消息挪到新的Topic里，不做业务逻辑处理，只是挪过去
  • 上线N台Consumer同时消费临时Topic中的数据
  • 改bug
  • 恢复原来的Consumer，继续消费之前的Topic

追问：堆积时间过长消息超时了？

RocketMQ中的消息只会在commitLog被删除的时候才会消失，不会超时。也就是说未被消费的消息不会存在超时删除这情况。

追问：堆积的消息会不会进死信队列？

不会，消息在消费失败后会进入重试队列（%RETRY%+ConsumerGroup），16次（默认16次）才会进入死信队列（%DLQ%+ConsumerGroup）。

源码如下：

public class SubscriptionGroupConfig {
   
     
    private int retryMaxTimes = 16;
}

// {@link org.apache.rocketmq.broker.processor.SendMessageProcessor#asyncConsumerSendMsgBack}
// maxReconsumeTimes = 16
int maxReconsumeTimes = subscriptionGroupConfig.getRetryMaxTimes();
// 如果重试次数大于等于16，则创建死信队列
if (msgExt.getReconsumeTimes() >= maxReconsumeTimes || delayLevel < 0) {
   
     
    // MixAll.getDLQTopic()就是给原有groupname拼上DLQ，死信队列
    newTopic = MixAll.getDLQTopic(requestHeader.getGroup());
    // 创建死信队列
    topicConfig = this.brokerController.getTopicConfigManager().createTopicInSendMessageBackMethod(xxx)
}

扩展：每次重试的时间间隔：

public class MessageStoreConfig {
   
     
    // 每隔如下时间会进行重试，到最后一次时间重试失败的话就进入死信队列了。
	private String messageDelayLevel = "1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h";
}

看到这个源码你可能蒙蔽了，这不是18个时间间隔嘛。怎么是16次？继续看下面代码，我TM也懵了。

/**
 * {@link org.apache.rocketmq.client.impl.consumer.DefaultMQPushConsumerImpl#sendMessageBack()}
 *
 * sendMessageBack()这个方法是消费失败后会请求他，意思是把消息重新放到队列，进行重试。
 */
public void sendMessageBack(MessageExt msg, int delayLevel, final String brokerName) {
    
      
    Message newMsg = new Message();
    // ！！！我TM，真相了，3 + xxx。他是从第三个开始的。也就是舍弃了前两个时间间隔，18 - 2 = 16。也就是说第一次重试是在10s，第二次30s。
    // TMD！！！
    // TMD！！！
    // TMD！！！
    newMsg.setDelayTimeLevel(3 + msg.getReconsumeTimes());
	this.mQClientFactory.getDefaultMQProducer().send(newMsg);
 }

15、RocketMQ在分布式事务支持这块机制的底层原理?

你们用的是RocketMQ?RocketMQ很大的一个特点是对分布式事务的支持，你说说他在分布式事务支持这块机制的底层原理?

分布式系统中的事务可以使用TCC（Try、Confirm、Cancel）、2pc来解决分布式系统中的消息原子性

RocketMQ 4.3+提供分布事务功能，通过 RocketMQ 事务消息能达到分布式事务的最终一致

RocketMQ实现方式：

Half Message： 预处理消息，当broker收到此类消息后，会存储到RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC的消息消费队列中

检查事务状态： Broker会开启一个定时任务，消费RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC队列中的消息，每次执行任务会向消息发送者确认事务执行状态（提交、回滚、未知），如果是未知，Broker会定时去回调在重新检查。

超时： 如果超过回查次数，默认回滚消息。

也就是他并未真正进入Topic的queue，而是用了临时queue来放所谓的half message，等提交事务后才会真正的将half message转移到topic下的queue。

16、如果让你来动手实现一个分布式消息中间件，整体架构你会如何设计实现?

我个人觉得从以下几个点回答吧：

  • 需要考虑能快速扩容、天然支持集群
  • 持久化的姿势
  • 高可用性
  • 数据0丢失的考虑
  • 服务端部署简单、client端使用简单

17、看过RocketMQ 的源码没有。如果看过，说说你对RocketMQ 源码的理解?

要真让我说，我会吐槽蛮烂的，首先没任何注释，可能是之前阿里巴巴写了中文注释，捐赠给apache后，apache觉得中文注释不能留，自己又懒得写英文注释，就都给删了。里面比较典型的设计模式有单例、工厂、策略、门面模式。单例工厂无处不在，策略印象深刻比如发消息和消费消息的时候queue的负载均衡就是N个策略算法类，有随机、hash等，这也是能够快速扩容天然支持集群的必要原因之一。持久化做的也比较完善，采取的CommitLog来落盘，同步异步两种方式。

18、高吞吐量下如何优化生产者和消费者的性能?

开发

  • 同一group下，多机部署，并行消费

  • 单个Consumer提高消费线程个数

  • 批量消费

  • 消息批量拉取

  • 业务逻辑批量处理

运维

  • 网卡调优
  • jvm调优
  • 多线程与cpu调优
  • Page Cache

19、再说说RocketMQ 是如何保证数据的高容错性的?

  • 在不开启容错的情况下，轮询队列进行发送，如果失败了，重试的时候过滤失败的Broker
  • 如果开启了容错策略，会通过RocketMQ的预测机制来预测一个Broker是否可用
  • 如果上次失败的Broker可用那么还是会选择该Broker的队列
  • 如果上述情况失败，则随机选择一个进行发送
  • 在发送消息的时候会记录一下调用的时间与是否报错，根据该时间去预测broker的可用时间

其实就是send消息的时候queue的选择。源码在如下：

org.apache.rocketmq.client.latency.MQFaultStrategy#selectOneMessageQueue()

20、任何一台Broker突然宕机了怎么办？

Broker主从架构以及多副本策略。Master收到消息后会同步给Slave，这样一条消息就不止一份了，Master宕机了还有slave中的消息可用，保证了MQ的可靠性和高可用性。而且Rocket MQ4.5.0开始就支持了Dlegder模式，基于raft的，做到了真正意义的HA。

21、Broker把自己的信息注册到哪个NameServer上？

这么问明显在坑你，因为Broker会向所有的NameServer上注册自己的信息，而不是某一个，是每一个，全部！

文章标签