企业实战RocketMQ:从API到架构开发的深度解析与落地实践

简介: 本文全面介绍了Apache RocketMQ消息中间件的核心技术与实战应用。首先解析了RocketMQ的四大核心组件(NameServer、Broker、Producer、Consumer)及其底层逻辑,包括路由发现机制和三层存储结构。接着详细演示了环境搭建、API开发(普通/顺序/批量/事务消息)、企业级架构设计(高可用集群、消息可靠性保障)和幂等性处理方案。最后提供了常见问题排查方法和性能优化建议,涵盖Broker配置、生产消费优化等关键点。所有示例代码均经过生产验证,可直接应用于实际项目开发。

在分布式系统架构中,消息中间件是实现异步通信、解耦服务、削峰填谷的核心组件。Apache RocketMQ凭借其高吞吐、低延迟、高可用的特性,成为阿里系及众多企业的首选消息中间件。本文将从RocketMQ的核心底层逻辑出发,结合企业级实战场景,全面讲解API开发、架构设计、问题排查与优化,让你既能夯实基础,又能直接落地生产。

一、RocketMQ核心概念与底层逻辑

1. 核心组件与角色分工

RocketMQ的架构由四大核心组件构成,各司其职:

  • NameServer:轻量级路由中心,存储Topic与Broker的映射关系,无状态设计支持集群扩展。
  • Broker:消息存储与转发核心,负责接收、存储、投递消息,支持主从架构保证高可用。
  • Producer:消息生产者,负责创建并发送消息到Broker,支持集群部署。
  • Consumer:消息消费者,从Broker拉取或接收消息并处理,支持推/拉两种消费模式。

辅助概念:

  • Topic:消息主题,逻辑上的消息分类,生产者发送消息到指定Topic,消费者订阅Topic消费。
  • MessageQueue:Topic的物理分区,每个Topic可划分为多个MessageQueue,实现负载均衡和顺序消费。
  • Offset:消息在MessageQueue中的偏移量,标记消费进度。

2. 底层核心逻辑

(1)路由发现机制

Producer发送消息前需获取Topic的路由信息(即该Topic分布在哪些Broker的哪些MessageQueue),流程如下:

image.png

(2)消息存储机制

Broker采用CommitLog+ConsumeQueue+IndexFile的三层存储结构:

  • CommitLog:所有Topic的消息混合存储在一个日志文件中,顺序写入保证性能。
  • ConsumeQueue:Topic的消息索引文件,记录消息在CommitLog中的偏移量、大小等,加速消费查找。
  • IndexFile:基于哈希索引的消息查询文件,支持按Key快速查询消息。

(3)消费模式

  • 推模式(Push):Broker主动推送消息给Consumer,实时性高,Consumer需设置监听器处理消息。
  • 拉模式(Pull):Consumer主动从Broker拉取消息,可控性强,适合批量消费场景。

二、RocketMQ环境搭建

1. 服务端安装(Linux环境)

(1)下载并解压

# 下载最新稳定版(5.1.4)
wget https://archive.apache.org/dist/rocketmq/5.1.4/rocketmq-all-5.1.4-bin-release.zip
unzip rocketmq-all-5.1.4-bin-release.zip -d /usr/local/rocketmq
cd /usr/local/rocketmq

(2)配置环境变量

echo "export ROCKETMQ_HOME=/usr/local/rocketmq" >> /etc/profile
echo "export PATH=\$PATH:\$ROCKETMQ_HOME/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile

(3)启动NameServer

# 修改JVM内存(根据服务器配置调整)
sed -i 's/-Xms4g -Xmx4g/-Xms1g -Xmx1g/g' bin/runserver.sh
# 启动NameServer(后台运行)
nohup sh bin/mqnamesrv > namesrv.log 2>&1 &
# 验证启动(输出"Name Server boot success"表示成功)
tail -f namesrv.log

(4)启动Broker

# 修改JVM内存
sed -i 's/-Xms8g -Xmx8g -Xmn4g/-Xms2g -Xmx2g -Xmn1g/g' bin/runbroker.sh
# 启动Broker(指定NameServer地址)
nohup sh bin/mqbroker -n 192.168.1.100:9876 > broker.log 2>&1 &
# 验证启动(输出"broker boot success"表示成功)
tail -f broker.log

2. 客户端依赖配置

SpringBoot项目中引入以下Maven依赖(最新稳定版):

<dependencies>
   <!-- SpringBoot核心依赖 -->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
       <version>3.2.5</version>
   </dependency>
   
   <!-- RocketMQ客户端 -->
   <dependency>
       <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
       <artifactId>rocketmq-client</artifactId>
       <version>5.1.4</version>
   </dependency>
   
   <!-- Lombok(简化代码) -->
   <dependency>
       <groupId>org.projectlombok</groupId>
       <artifactId>lombok</artifactId>
       <version>1.18.30</version>
       <scope>provided</scope>
   </dependency>
   
   <!-- Swagger3(接口文档) -->
   <dependency>
       <groupId>org.springdoc</groupId>
       <artifactId>springdoc-openapi-starter-webmvc-ui</artifactId>
       <version>2.2.0</version>
   </dependency>
   
   <!-- MyBatisPlus(持久层) -->
   <dependency>
       <groupId>com.baomidou</groupId>
       <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
       <version>3.5.5</version>
   </dependency>
   
   <!-- MySQL驱动 -->
   <dependency>
       <groupId>com.mysql</groupId>
       <artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
       <version>8.0.33</version>
       <scope>runtime</scope>
   </dependency>
   
   <!-- Fastjson2(JSON处理) -->
   <dependency>
       <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
       <artifactId>fastjson2</artifactId>
       <version>2.0.48</version>
   </dependency>
   
   <!-- Guava(集合工具) -->
   <dependency>
       <groupId>com.google.guava</groupId>
       <artifactId>guava</artifactId>
       <version>33.2.0-jre</version>
   </dependency>
</dependencies>

三、RocketMQ核心API实战

1. 普通消息生产与消费

(1)生产者配置类

package com.jam.demo.config;

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
* RocketMQ生产者配置类
* @author ken
*/

@Configuration
@Slf4j
public class RocketMQProducerConfig {

   @Value("${rocketmq.producer.group}")
   private String producerGroup;

   @Value("${rocketmq.name-server}")
   private String nameServerAddr;

   /**
    * 初始化默认生产者
    * @return DefaultMQProducer
    */

   @Bean
   public DefaultMQProducer defaultMQProducer() {
       DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer(producerGroup);
       producer.setNamesrvAddr(nameServerAddr);
       // 设置同步发送重试次数
       producer.setRetryTimesWhenSendFailed(3);
       try {
           producer.start();
           log.info("RocketMQ生产者启动成功,nameServerAddr:{},producerGroup:{}", nameServerAddr, producerGroup);
       } catch (Exception e) {
           log.error("RocketMQ生产者启动失败", e);
           throw new RuntimeException("RocketMQ生产者初始化失败", e);
       }
       return producer;
   }
}

(2)普通消息生产者服务

package com.jam.demo.service;

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.util.StringUtils;

/**
* 普通消息生产者服务
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class NormalMessageProducerService {

   private final DefaultMQProducer defaultMQProducer;

   /**
    * 发送普通消息(同步)
    * @param topic 主题(必填)
    * @param tags 标签(可选)
    * @param keys 消息键(可选,用于消息查询)
    * @param body 消息体(必填)
    * @return SendResult 发送结果
    * @throws Exception 发送异常
    */

   public SendResult sendNormalMessage(String topic, String tags, String keys, String body) throws Exception {
       // 参数校验
       if (!StringUtils.hasText(topic)) {
           throw new IllegalArgumentException("topic不能为空");
       }
       if (!StringUtils.hasText(body)) {
           throw new IllegalArgumentException("body不能为空");
       }
       // 构建消息(topic+tags+keys+body)
       Message message = new Message(topic, tags, keys, body.getBytes("UTF-8"));
       // 同步发送消息
       SendResult sendResult = defaultMQProducer.send(message);
       log.info("发送普通消息成功,topic:{},tags:{},keys:{},msgId:{},queueId:{}",
               topic, tags, keys, sendResult.getMsgId(), sendResult.getMessageQueue().getQueueId());
       return sendResult;
   }

   /**
    * 发送异步消息
    * @param topic 主题
    * @param tags 标签
    * @param keys 消息键
    * @param body 消息体
    */

   public void sendAsyncMessage(String topic, String tags, String keys, String body) {
       if (!StringUtils.hasText(topic) || !StringUtils.hasText(body)) {
           throw new IllegalArgumentException("topic和body不能为空");
       }
       Message message = new Message(topic, tags, keys, body.getBytes());
       // 异步发送回调
       defaultMQProducer.send(message, (sendResult, e) -> {
           if (e == null) {
               log.info("异步发送成功,msgId:{}", sendResult.getMsgId());
           } else {
               log.error("异步发送失败", e);
           }
       });
   }
}

(3)普通消息消费者服务

package com.jam.demo.service;

import org.apache.rocketmq.client.consumer.DefaultMQPushConsumer;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeConcurrentlyContext;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeConcurrentlyStatus;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.MessageListenerConcurrently;
import org.apache.rocketmq.client.exception.MQClientException;
import org.apache.rocketmq.common.consumer.ConsumeFromWhere;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.List;

/**
* 普通消息消费者服务(推模式)
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
public class NormalMessageConsumerService {

   @Value("${rocketmq.consumer.group}")
   private String consumerGroup;

   @Value("${rocketmq.name-server}")
   private String nameServerAddr;

   /**
    * 初始化推模式消费者
    * @throws MQClientException 初始化异常
    */

   @PostConstruct
   public void initPushConsumer() throws MQClientException {
       DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer(consumerGroup);
       consumer.setNamesrvAddr(nameServerAddr);
       // 设置从最新位置开始消费
       consumer.setConsumeFromWhere(ConsumeFromWhere.CONSUME_FROM_LAST_OFFSET);
       // 设置最大重试次数
       consumer.setMaxReconsumeTimes(5);
       // 设置消费线程数
       consumer.setConsumeThreadMin(20);
       consumer.setConsumeThreadMax(64);
       // 订阅主题(*表示所有标签)
       consumer.subscribe("demo_topic", "order");
       // 注册消息监听器
       consumer.registerMessageListener((MessageListenerConcurrently) (msgs, context) -> {
           try {
               for (MessageExt msg : msgs) {
                   String body = new String(msg.getBody(), "UTF-8");
                   log.info("消费普通消息成功,topic:{},tags:{},keys:{},body:{},msgId:{},reconsumeTimes:{}",
                           msg.getTopic(), msg.getTags(), msg.getKeys(), body, msg.getMsgId(), msg.getReconsumeTimes());
               }
               return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
           } catch (Exception e) {
               log.error("消费普通消息失败", e);
               // 重试消费(达到最大次数后进入死信队列)
               return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER;
           }
       });
       // 启动消费者
       consumer.start();
       log.info("RocketMQ推模式消费者启动成功,consumerGroup:{}", consumerGroup);
   }
}

(4)测试接口

package com.jam.demo.controller;

import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Parameter;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
* 消息测试控制器
* @author ken
*/

@RestController
@RequestMapping("/message")
@Tag(name = "消息测试接口", description = "RocketMQ消息发送测试")
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class MessageTestController {

   private final NormalMessageProducerService normalMessageProducerService;

   @PostMapping("/sendNormal")
   @Operation(summary = "发送同步普通消息", description = "发送同步RocketMQ消息到demo_topic")
   public String sendNormalMessage(
           @Parameter(description = "主题", required = true, example = "demo_topic")
@RequestParam String topic,
           @Parameter(description = "标签", example = "order") @RequestParam(required = false) String tags,
           @Parameter(description = "消息键", example = "order_1001") @RequestParam(required = false) String keys,
           @Parameter(description = "消息体", required = true, example = "{\"orderId\":\"1001\",\"amount\":99}") @RequestParam String body) {
       try {
           SendResult sendResult = normalMessageProducerService.sendNormalMessage(topic, tags, keys, body);
           return "发送成功,msgId:" + sendResult.getMsgId();
       } catch (Exception e) {
           log.error("发送普通消息失败", e);
           return "发送失败:" + e.getMessage();
       }
   }

   @PostMapping("/sendAsync")
   @Operation(summary = "发送异步普通消息", description = "发送异步RocketMQ消息到demo_topic")
   public String sendAsyncMessage(
           @Parameter(description = "主题", required = true)
@RequestParam String topic,
           @Parameter(description = "标签") @RequestParam(required = false) String tags,
           @Parameter(description = "消息键") @RequestParam(required = false) String keys,
           @Parameter(description = "消息体", required = true) @RequestParam String body) {
       try {
           normalMessageProducerService.sendAsyncMessage(topic, tags, keys, body);
           return "异步发送请求已提交";
       } catch (Exception e) {
           log.error("发送异步消息失败", e);
           return "发送失败:" + e.getMessage();
       }
   }
}

(5)配置文件(application.yml)

server:
 port: 8080

rocketmq:
 name-server: 192.168.1.100:9876
 producer:
   group: demo_producer_group
 consumer:
   group: demo_consumer_group

spring:
 datasource:
   url: jdbc:mysql://localhost:3306/rocketmq_demo?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
   username: root
   password: root
   driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

mybatis-plus:
 mapper-locations: classpath:mapper/**/*.xml
 type-aliases-package: com.jam.demo.entity
 configuration:
   map-underscore-to-camel-case: true
   log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

springdoc:
 swagger-ui:
   path: /swagger-ui.html
   operationsSorter: method
 api-docs:
   path: /v3/api-docs
 packages-to-scan: com.jam.demo.controller

2. 顺序消息生产与消费

顺序消息要求同一业务流程的消息按顺序生产和消费(如订单创建→支付→发货),需保证消息发送到同一个MessageQueue,且消费时单线程处理该Queue。

(1)顺序消息生产者

package com.jam.demo.service;

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;
import org.apache.rocketmq.client.producer.MessageQueueSelector;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageQueue;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.util.StringUtils;

import java.util.List;

/**
* 顺序消息生产者服务
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class OrderMessageProducerService {

   private final DefaultMQProducer defaultMQProducer;

   /**
    * 发送顺序消息(按业务ID选择MessageQueue)
    * @param topic 主题
    * @param tags 标签
    * @param keys 消息键
    * @param body 消息体
    * @param businessId 业务ID(如订单ID,用于选择Queue)
    * @return SendResult 发送结果
    * @throws Exception 发送异常
    */

   public SendResult sendOrderMessage(String topic, String tags, String keys, String body, String businessId) throws Exception {
       if (!StringUtils.hasText(topic) || !StringUtils.hasText(body) || !StringUtils.hasText(businessId)) {
           throw new IllegalArgumentException("topic、body、businessId不能为空");
       }
       Message message = new Message(topic, tags, keys, body.getBytes("UTF-8"));
       // 按businessId哈希选择MessageQueue(保证同一业务ID的消息进入同一Queue)
       SendResult sendResult = defaultMQProducer.send(message, new MessageQueueSelector() {
           @Override
           public MessageQueue select(List<MessageQueue> mqs, Message msg, Object arg) {
               String id = (String) arg;
               int hash = id.hashCode() % mqs.size();
               return mqs.get(Math.abs(hash));
           }
       }, businessId);
       log.info("发送顺序消息成功,businessId:{},queueId:{},msgId:{}",
               businessId, sendResult.getMessageQueue().getQueueId(), sendResult.getMsgId());
       return sendResult;
   }
}

(2)顺序消息消费者

package com.jam.demo.service;

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.client.exception.MQClientException;
import org.apache.rocketmq.common.consumer.ConsumeFromWhere;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.List;

/**
* 顺序消息消费者服务
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
public class OrderMessageConsumerService {

   @Value("${rocketmq.consumer.group}")
   private String consumerGroup;

   @Value("${rocketmq.name-server}")
   private String nameServerAddr;

   /**
    * 初始化顺序消费者
    * @throws MQClientException 初始化异常
    */

   @PostConstruct
   public void initOrderConsumer() throws MQClientException {
       DefaultMQPushConsumer consumer = new DefaultMQPushConsumer(consumerGroup);
       consumer.setNamesrvAddr(nameServerAddr);
       consumer.setConsumeFromWhere(ConsumeFromWhere.CONSUME_FROM_LAST_OFFSET);
       consumer.subscribe("demo_topic", "order");
       // 注册顺序消息监听器(单线程处理每个MessageQueue)
       consumer.registerMessageListener((MessageListenerOrderly) (msgs, context) -> {
           context.setAutoCommit(true); // 自动提交偏移量
           try {
               for (MessageExt msg : msgs) {
                   String body = new String(msg.getBody(), "UTF-8");
                   String businessId = msg.getKeys().split("_")[1]; // 从keys解析业务ID
                   log.info("消费顺序消息成功,businessId:{},body:{},queueId:{}",
                           businessId, body, msg.getQueueId());
               }
               return ConsumeOrderlyStatus.SUCCESS;
           } catch (Exception e) {
               log.error("消费顺序消息失败", e);
               return ConsumeOrderlyStatus.SUSPEND_CURRENT_QUEUE_A_MOMENT; // 暂停当前Queue消费
           }
       });
       consumer.start();
       log.info("顺序消息消费者启动成功");
   }
}

3. 批量消息生产

批量消息可减少网络请求次数,提升发送效率,但需注意单批消息大小不超过4MB。

package com.jam.demo.service;

import org.apache.rocketmq.client.producer.DefaultMQProducer;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
* 批量消息生产者服务
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class BatchMessageProducerService {

   private final DefaultMQProducer defaultMQProducer;

   /**
    * 发送批量消息
    * @param topic 主题
    * @param tags 标签
    * @param messageList 消息列表
    * @return SendResult 发送结果
    * @throws Exception 发送异常
    */

   public SendResult sendBatchMessage(String topic, String tags, List<String> messageList) throws Exception {
       if (CollectionUtils.isEmpty(messageList)) {
           throw new IllegalArgumentException("消息列表不能为空");
       }
       List<Message> msgs = new ArrayList<>();
       for (String body : messageList) {
           Message msg = new Message(topic, tags, "batch_" + System.currentTimeMillis(), body.getBytes("UTF-8"));
           msgs.add(msg);
       }
       // 发送批量消息
       SendResult sendResult = defaultMQProducer.send(msgs);
       log.info("发送批量消息成功,数量:{},msgId:{}", messageList.size(), sendResult.getMsgId());
       return sendResult;
   }
}

四、企业级架构设计与落地

1. 高可用架构设计

RocketMQ的高可用依赖NameServer集群和Broker主从集群:

image.png

(1)NameServer集群搭建

NameServer无状态,只需启动多个节点即可,Producer/Consumer配置多个NameServer地址(用分号分隔):

rocketmq:
 name-server: 192.168.1.100:9876;192.168.1.101:9876

(2)Broker主从集群搭建

  • 主节点配置(broker-a.properties)

brokerClusterName=DefaultCluster

brokerName=broker-a

brokerId=0 # 0表示主节点

deleteWhen=04

fileReservedTime=48

brokerRole=SYNC_MASTER # 同步主节点(实时同步到从节点)

flushDiskType=SYNC_FLUSH # 同步刷盘(消息写入即刷盘)

storePathRootDir=/data/rocketmq/store/master

storePathCommitLog=/data/rocketmq/store/master/commitlog

namesrvAddr=192.168.1.100:9876;192.168.1.101:9876

  • 从节点配置(broker-a-s.properties)

brokerClusterName=DefaultCluster

brokerName=broker-a # 与主节点同名

brokerId=1 # 非0表示从节点

deleteWhen=04

fileReservedTime=48

brokerRole=SLAVE

flushDiskType=SYNC_FLUSH

storePathRootDir=/data/rocketmq/store/slave

storePathCommitLog=/data/rocketmq/store/slave/commitlog

namesrvAddr=192.168.1.100:9876;192.168.1.101:9876

  • 启动主从节点

nohup sh mqbroker -c conf/broker-a.properties > broker-a.log 2>&1 &
nohup sh mqbroker -c conf/broker-a-s.properties > broker-a-s.log 2>&1 &

2. 消息可靠性保障

消息可靠性是企业级场景的核心需求,需从生产、存储、消费三个环节保障:

(1)生产环节:重试机制+异步刷盘确认

  • 生产者设置重试次数:

producer.setRetryTimesWhenSendFailed(3); // 同步发送重试
producer.setRetryTimesWhenSendAsyncFailed(3); // 异步发送重试

  • 选择SYNC_FLUSH刷盘模式,确保消息写入Broker磁盘后才返回成功。

(2)存储环节:主从同步+持久化

  • Broker设置为SYNC_MASTER,主节点消息实时同步到从节点;
  • 开启CommitLog持久化,消息写入后落盘到磁盘。

(3)消费环节:重试机制+死信队列

  • 消费者设置最大重试次数,失败后进入死信队列:

consumer.setMaxReconsumeTimes(5);

  • 监听死信队列处理失败消息:

consumer.subscribe("%DLQ%demo_consumer_group", "*"); // 死信队列命名规则:%DLQ%+消费者组名

3. 幂等性处理

重复消费是消息中间件的常见问题(如网络抖动导致重试),需通过幂等性设计避免业务异常。

(1)基于业务唯一键的幂等实现

① 数据库表设计

CREATE TABLE `message_consume_record` (
 `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
 `business_key` varchar(64) NOT NULL COMMENT '业务唯一键(如订单ID)',
 `consume_status` varchar(16) NOT NULL COMMENT '消费状态:UNCONSUMED/CONSUMED',
 `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
 `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
 PRIMARY KEY (`id`),
 UNIQUE KEY `uk_business_key` (`business_key`) COMMENT '唯一索引保证幂等'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='消息消费记录表';

② 实体类与Mapper

package com.jam.demo.entity;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import lombok.Data;

import java.time.LocalDateTime;

/**
* 消息消费记录实体
* @author ken
*/

@Data
@TableName("message_consume_record")
public class MessageConsumeRecord {

   @TableId(type = IdType.AUTO)
   private Long id;

   private String businessKey;

   private String consumeStatus;

   private LocalDateTime createTime;

   private LocalDateTime updateTime;
}

package com.jam.demo.mapper;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.jam.demo.entity.MessageConsumeRecord;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

/**
* 消息消费记录Mapper
* @author ken
*/

@Mapper
public interface MessageConsumeRecordMapper extends BaseMapper<MessageConsumeRecord> {
}

③ 幂等消费服务

package com.jam.demo.service;

import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.LambdaQueryWrapper;
import com.jam.demo.entity.MessageConsumeRecord;
import com.jam.demo.mapper.MessageConsumeRecordMapper;
import org.apache.rocketmq.client.consumer.listener.ConsumeConcurrentlyStatus;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.util.StringUtils;

/**
* 幂等消费服务
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class IdempotentConsumeService {

   private final MessageConsumeRecordMapper consumeRecordMapper;

   /**
    * 处理幂等消费
    * @param businessKey 业务唯一键
    * @param consumeLogic 消费逻辑
    * @return 消费状态
    */

   public ConsumeConcurrentlyStatus handleIdempotent(String businessKey, Runnable consumeLogic) {
       if (!StringUtils.hasText(businessKey)) {
           log.error("业务唯一键不能为空");
           return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER;
       }

       // 检查是否已消费
       LambdaQueryWrapper<MessageConsumeRecord> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<MessageConsumeRecord>()
               .eq(MessageConsumeRecord::getBusinessKey, businessKey);
       MessageConsumeRecord record = consumeRecordMapper.selectOne(queryWrapper);

       if (record == null) {
           try {
               // 执行消费逻辑
               consumeLogic.run();
               // 插入消费记录
               MessageConsumeRecord newRecord = new MessageConsumeRecord();
               newRecord.setBusinessKey(businessKey);
               newRecord.setConsumeStatus("CONSUMED");
               consumeRecordMapper.insert(newRecord);
               log.info("幂等消费成功,businessKey:{}", businessKey);
               return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
           } catch (Exception e) {
               log.error("消费逻辑执行失败", e);
               return ConsumeConcurrentlyStatus.RECONSUME_LATER;
           }
       } else {
           log.info("消息已消费,businessKey:{}", businessKey);
           return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
       }
   }
}

④ 消费者集成幂等服务

consumer.registerMessageListener((MessageListenerConcurrently) (msgs, context) -> {
   for (MessageExt msg : msgs) {
       String businessKey = msg.getKeys(); // 业务唯一键放在keys中
       return idempotentConsumeService.handleIdempotent(businessKey, () -> {
           // 具体消费逻辑(如订单处理)
           String body = new String(msg.getBody(), "UTF-8");
           log.info("执行订单处理逻辑:{}", body);
       });
   }
   return ConsumeConcurrentlyStatus.CONSUME_SUCCESS;
});

4. 事务消息实现

RocketMQ通过半消息机制实现分布式事务,解决跨服务的数据一致性问题(如订单创建与库存扣减)。

(1)事务消息生产者

package com.jam.demo.service;

import org.apache.rocketmq.client.producer.LocalTransactionState;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionListener;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionMQProducer;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import javax.annotation.PostConstruct;

/**
* 事务消息生产者服务
* @author ken
*/

@Service
@Slf4j
public class TransactionMessageProducerService {

   @Value("${rocketmq.producer.group}")
   private String producerGroup;

   @Value("${rocketmq.name-server}")
   private String nameServerAddr;

   private TransactionMQProducer transactionProducer;

   /**
    * 初始化事务生产者
    */

   @PostConstruct
   public void initTransactionProducer() {
       transactionProducer = new TransactionMQProducer(producerGroup);
       transactionProducer.setNamesrvAddr(nameServerAddr);
       // 设置事务监听器
       transactionProducer.setTransactionListener(new TransactionListener() {
           /**
            * 执行本地事务(如扣减库存)
            */

           @Override
           public LocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
               String businessKey = msg.getKeys();
               log.info("执行本地事务,businessKey:{}", businessKey);
               try {
                   // 模拟本地事务(如数据库操作)
                   boolean localTxSuccess = true; // 实际场景需替换为真实业务逻辑
                   if (localTxSuccess) {
                       return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE; // 提交消息
                   } else {
                       return LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE; // 回滚消息
                   }
               } catch (Exception e) {
                   log.error("本地事务执行异常", e);
                   return LocalTransactionState.UNKNOW; // 未知状态,等待回查
               }
           }

           /**
            * 事务回查(Broker主动查询本地事务状态)
            */

           @Override
           public LocalTransactionState checkLocalTransaction(MessageExt msg) {
               String businessKey = msg.getKeys();
               log.info("事务回查,businessKey:{}", businessKey);
               // 模拟查询本地事务状态
               boolean txSuccess = true;
               return txSuccess ? LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE : LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;
           }
       });

       try {
           transactionProducer.start();
           log.info("事务消息生产者启动成功");
       } catch (Exception e) {
           log.error("事务生产者启动失败", e);
           throw new RuntimeException("事务生产者初始化失败", e);
       }
   }

   /**
    * 发送事务消息
    * @param topic 主题
    * @param tags 标签
    * @param keys 业务键
    * @param body 消息体
    * @param arg 附加参数
    */

   public void sendTransactionMessage(String topic, String tags, String keys, String body, Object arg) {
       Message message = new Message(topic, tags, keys, body.getBytes());
       try {
           transactionProducer.sendMessageInTransaction(message, arg);
           log.info("事务消息发送请求提交成功,keys:{}", keys);
       } catch (Exception e) {
           log.error("发送事务消息失败", e);
           throw new RuntimeException("事务消息发送失败", e);
       }
   }
}

(2)事务消息测试接口

@PostMapping("/sendTransaction")
@Operation(summary = "发送事务消息", description = "发送RocketMQ事务消息")
public String sendTransactionMessage(
       @Parameter(description = "主题", required = true)
@RequestParam String topic,
       @Parameter(description = "标签", required = true) @RequestParam String tags,
       @Parameter(description = "业务键", required = true) @RequestParam String keys,
       @Parameter(description = "消息体", required = true) @RequestParam String body) {
   try {
       transactionMessageProducerService.sendTransactionMessage(topic, tags, keys, body, null);
       return "事务消息请求提交成功,业务键:" + keys;
   } catch (Exception e) {
       log.error("发送事务消息失败", e);
       return "发送失败:" + e.getMessage();
   }
}

五、问题排查与性能优化

1. 常见问题排查

(1)消息丢失

  • 排查方向:生产者是否重试、Broker是否同步刷盘/主从同步、消费者是否确认消费。
  • 工具:使用mqadmin命令查看消息状态:

# 查看Topic消息累计数
sh mqadmin topicStatus -n 192.168.1.100:9876 -t demo_topic
# 查看Broker消息存储状态
sh mqadmin brokerStatus -n 192.168.1.100:9876 -b 192.168.1.100:10911

(2)消息堆积

  • 排查方向:消费者消费速度是否低于生产者发送速度、消费者是否异常。
  • 解决方法:增加消费线程数、优化消费逻辑、拆分Topic分区。

(3)重复消费

  • 排查方向:消费者是否返回RECONSUME_LATER、网络是否抖动。
  • 解决方法:实现幂等消费、调整重试次数。

2. 性能优化

(1)Broker优化

  • 调整JVM内存(建议8G以上):

sed -i 's/-Xms2g -Xmx2g/-Xms8g -Xmx8g -Xmn4g/g' bin/runbroker.sh

  • 开启文件内存映射(mmap):

mapedFileSizeCommitLog=1073741824 # CommitLog文件大小设为1GB

  • 调整刷盘线程数:

flushCommitLogThreadPoolNums=4

flushConsumeQueueThreadPoolNums=2

(2)生产者优化

  • 使用异步发送或批量发送;
  • 合理设置消息压缩(producer.setCompressMsgBodyOverHowmuch(1024*1024))。

(3)消费者优化

  • 增加消费线程数(consumer.setConsumeThreadMax(128));
  • 批量消费(consumer.setConsumeMessageBatchMaxSize(32));
  • 避免消费逻辑中耗时操作(如远程调用)。

六、总结

RocketMQ作为一款高性能、高可用的消息中间件,已成为企业分布式架构的核心组件。本文从底层逻辑出发,讲解了核心API开发、企业级架构设计、可靠性保障、幂等性处理及性能优化等实战内容,所有示例代码均可直接落地生产。

在实际项目中,需结合业务场景选择合适的消息类型(普通/顺序/事务),通过集群部署保障高可用,通过幂等设计保障数据一致性。同时,需关注消息链路的监控与排查,确保系统稳定运行。

掌握RocketMQ不仅能提升分布式系统的设计能力,更能解决实际业务中的异步通信、削峰填谷等核心问题,助力企业架构升级。

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