RabbitMQ——发布确认高级 & 备份交换机的概念理解及应用举例

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简介: RabbitMQ——发布确认高级 & 备份交换机的概念理解及应用举例

文章目录:


1.发布确认

1.1 配置文件及配置类

1.2 生产者 & 消费者

1.3 回调接口

1.4 模拟交换机故障

1.5 模拟队列故障

1.6 回退消息

2.备份交换机

2.1 配置类 & 核心配置文件

2.2 普通消费者 & 报警消费者

2.3 生产者

2.4 回调接口实现类

1.发布确认


有关发布确认初级部分可以参考我的这篇文章:https://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/118367305

在生产环境中由于一些不明原因,导致rabbitmq重启,在 RabbitMQ 重启期间生产者消息投递失败,导致消息丢失,需要手动处理和恢复。于是,我们开始思考,如何才能进行 RabbitMQ 的消息可靠投递呢?特别是在这样比较极端的情况,RabbitMQ 集群不可用的时候,无法投递的消息该如何处理呢:

我们就参考上面的架构图来写,仍然是在整合了SpringBoot的基础上来完成,首先是pom文件。

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.28</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

1.1 配置文件及配置类

在配置文件当中需要添加   spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated

·       NONE:禁用发布确认模式,是默认值

·       CORRELATED:发布消息成功到交换器后会触发回调方法

·       SIMPLE:经测试有两种效果,其一效果和 CORRELATED 值一样会触发回调方法

spring.rabbitmq.host=192.168.40.130
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=root
spring.rabbitmq.password=root
# 成功发送消息到交换机后会触发回调方法
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated

接下来要在配置类中定义一下队列、交换机、Binding这些信息。

package com.szh.rabbitmq.config;
import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
 *
 */
@Configuration
public class ConfirmConfig {
    //交换机
    public static final String CONFIRM_EXCHANGE_NAME = "confirm_exchange";
    //队列
    public static final String CONFIRM_QUEUE_NAME = "confirm_queue";
    //RoutingKey
    public static final String CONFIRM_ROUTING_KEY = "key1";
    //声明交换机
    @Bean("confirmExchange")
    public DirectExchange confirmExchange() {
        return new DirectExchange(CONFIRM_EXCHANGE_NAME);
    }
    //声明队列
    @Bean("confirmQueue")
    public Queue confirmQueue() {
        return QueueBuilder.durable(CONFIRM_QUEUE_NAME).build();
    }
    //绑定
    @Bean
    public Binding queueBindingExchange(@Qualifier("confirmExchange") DirectExchange confirmExchange,
                                        @Qualifier("confirmQueue") Queue confirmQueue) {
        return BindingBuilder.bind(confirmQueue).to(confirmExchange).with(CONFIRM_ROUTING_KEY);
    }
}

1.2 生产者 & 消费者

package com.szh.rabbitmq.controller;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 *
 */
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(value = "/confirm")
public class ProducerController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping(value = "/sendMessage/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message) {
        CorrelationData correlationData1 = new CorrelationData("1");
        rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.CONFIRM_EXCHANGE_NAME,
                ConfirmConfig.CONFIRM_ROUTING_KEY,message,correlationData1);
        log.info("发送消息内容:{}",message);
    }
}
package com.szh.rabbitmq.listener;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
 *
 */
@Slf4j
@Component
public class Consumer {
    @RabbitListener(queues = ConfirmConfig.CONFIRM_QUEUE_NAME)
    public void receiveConfirmMessage(Message message) {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("接收到队列中的消息:{}",msg);
    }
}

1.3 回调接口

这里我们还需要一个回调接口,用于在交换机接收/未接收到消息时,触发该接口的方法。

package com.szh.rabbitmq.config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.ReturnedMessage;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
 *
 */
@Component
@Slf4j
public class MyCallback implements RabbitTemplate.ConfirmCallback {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @PostConstruct
    public void init() {
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
    }
    /**
     * 交换机确认回调方法
     * @param correlationData:保存回调消息的ID及相关信息
     * @param ack:收到消息为true,反之为false
     * @param cause:失败的原因
     */
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        String id = correlationData != null ? correlationData.getId() : "";
        if (ack) {
            log.info("交换机已经收到id为:{}的消息",id);
        } else {
            log.info("交换机还未收到id为:{}的消息,原因是:{}",id,cause);
        }
    }
}

好了,下面我们就可以进行正常情况下的测试。

在测试结果中看到,首先我们向MQ中发送一条消息,当交换机成功接收到消息之后,就会触发那个回调接口中定义好的方法,根据Slf4j打印日志信息,最后我们的消费者就可以正常从队列中取消息进行消费了。


1.4 模拟交换机故障

接下来,我们要模拟一个错误,就是将交换机的名字修改一下(模拟交换机出现了异常),看看结果如何。

需要修改的地方就是生产者中交换机的名字。

package com.szh.rabbitmq.controller;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 *
 */
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(value = "/confirm")
public class ProducerController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping(value = "/sendMessage/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message) {
        CorrelationData correlationData1 = new CorrelationData("1");
        rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.CONFIRM_EXCHANGE_NAME + "123",
                ConfirmConfig.CONFIRM_ROUTING_KEY,message,correlationData1);
        log.info("发送消息内容:{}",message);
    }
}

从测试结果中看到,果然交换机出了故障之后,可以看到我们定义的回调接口就被触发了。


1.5 模拟队列故障

上面我们模拟了交换机出现故障的情况,下面我们再来模拟一下队列出故障的情况(说白了,只要RoutingKey匹配不成功,那队列绑定就不成功,不就故障了吗?)所以我们修改RoutingKey即可。

package com.szh.rabbitmq.controller;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 *
 */
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(value = "/confirm")
public class ProducerController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping(value = "/sendMessage/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message) {
        CorrelationData correlationData1 = new CorrelationData("1");
        rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.CONFIRM_EXCHANGE_NAME,
                ConfirmConfig.CONFIRM_ROUTING_KEY,message + "key1",correlationData1);
        log.info("发送消息内容:{}",message + "key1");
        CorrelationData correlationData2 = new CorrelationData("2");
        rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.CONFIRM_EXCHANGE_NAME,
                ConfirmConfig.CONFIRM_ROUTING_KEY + "2",message + "key2",correlationData2);
        log.info("发送消息内容:{}",message + "key2");
    }
}

从测试结果中可以看到,我们向MQ中发送了两条消息,第一条消息的 RoutingKey "key1",第二条消息的 RoutingKey "key2",两条消息都成功被交换机接收,也收到了交换机的确认回调,但消费者只收到了一条消息,因为第二条消息的 RoutingKey 与队列的 BindingKey 不一致,也没有其它队列能接收这个消息,所有第二条消息被直接丢弃了。


根据上面队列出现故障的情况,我们在仅开启了生产者确认机制的情况下,交换机接收到消息后,会直接给消息生产者发送确认消息,如果发现该消息不可路由,那么消息会被直接丢弃,此时生产者是不知道消息被丢弃这个事件的。那么如何让无法被路由的消息帮我想办法处理一下?最起码通知我一声,我好自己处理啊。通过设置 mandatory 参数可以在当消息传递过程中不可达目的地时将消息返回给生产者。


1.6 回退消息


这就需要下面要介绍了回退消息了。(这里需要将原先已经创建过的队列、交换机在MQ后台web管理界面中删除),配置类、生产者、消费者都没有改动,和上面的一样,改动的是回调接口的实现类、核心配置文件。

spring.rabbitmq.host=192.168.40.130
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=root
spring.rabbitmq.password=root
# 成功发送消息到交换机后会触发回调方法
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
package com.szh.rabbitmq.config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.ReturnedMessage;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
 *
 */
@Component
@Slf4j
public class MyCallback implements RabbitTemplate.ConfirmCallback, RabbitTemplate.ReturnsCallback {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @PostConstruct
    public void init() {
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
        rabbitTemplate.setReturnsCallback(this);
    }
    /**
     * 交换机确认回调方法
     * @param correlationData:保存回调消息的ID及相关信息
     * @param ack:收到消息为true,反之为false
     * @param cause:失败的原因
     */
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        String id = correlationData != null ? correlationData.getId() : "";
        if (ack) {
            log.info("交换机已经收到id为:{}的消息",id);
        } else {
            log.info("交换机还未收到id为:{}的消息,原因是:{}",id,cause);
        }
    }
    /**
     * 可以在当消息传递过程中不可达目的地时,将消息返回给生产者
     * 只有不可达目的地的时候才进行回退
     */
    @Override
    public void returnedMessage(ReturnedMessage returned) {
        log.error("消息{},被交换机{}回退,返回原因:{},路由key:{}",
                returned.getMessage().toString(),returned.getExchange(),returned.getReplyText(),returned.getRoutingKey());
    }
}

下面我们启动测试。可以看到,RoutingKey匹配错误的消息已经被交换机回退回来了。

2.备份交换机


有了 mandatory 参数和回退消息,我们获得了对无法投递消息的感知能力,有机会在生产者的消息无法被投递时发现并处理。但有时候,我们并不知道该如何处理这些无法路由的消息,最多打个日志,然后触发报警,再来手动处理。而通过日志来处理这些无法路由的消息是很不优雅的做法,特别是当生产者所在的服务有多台机器的时候,手动复制日志会更加麻烦而且容易出错。而且设置 mandatory 参数会增加生产者的复杂性,需要添加处理这些被退回的消息的逻辑。如果既不想丢失消息,又不想增加生产者的复杂性,该怎么做呢?前面在设置死信队列的文章中,我们提到,可以为队列设置死信交换机来存储那些处理失败的消息,可是这些不可路由消息根本没有机会进入到队列,因此无法使用死信队列来保存消息。 RabbitMQ 中,有一种备份交换机的机制存在,可以很好的应对这个问题。什么是备份交换机呢?备份交换机可以理解为 RabbitMQ 中交换机的备胎,当我们为某一个交换机声明一个对应的备份交换机时,就是为它创建一个备胎,当交换机接收到一条不可路由消息时,将会把这条消息转发到备份交换机中,由备份交换机来进行转发和处理,通常备份交换机的类型为 Fanout ,这样就能把所有消息都投递到与其绑定的队列中,然后我们在备份交换机下绑定一个队列,这样所有那些原交换机无法被路由的消息,就会都进入这个队列了。当然,我们还可以建立一个报警队列,用独立的消费者来进行监测和报警。


2.1 配置类 & 核心配置文件

spring.rabbitmq.host=192.168.40.130
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=root
spring.rabbitmq.password=root
# 成功发送消息到交换机后会触发回调方法
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
package com.szh.rabbitmq.config;
import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
 *
 */
@Configuration
public class ConfirmConfig {
    //交换机
    public static final String CONFIRM_EXCHANGE_NAME = "confirm_exchange";
    //队列
    public static final String CONFIRM_QUEUE_NAME = "confirm_queue";
    //RoutingKey
    public static final String CONFIRM_ROUTING_KEY = "key1";
    //备份交换机
    public static final String BACKUP_EXCHANGE_NAME = "backup_exchange";
    //备份队列
    public static final String BACKUP_QUEUE_NAME = "backup_queue";
    //报警队列
    public static final String WARNING_QUEUE_NAME = "warning_queue";
    //声明交换机
    @Bean("confirmExchange")
    public DirectExchange confirmExchange() {
        return ExchangeBuilder.directExchange(CONFIRM_EXCHANGE_NAME)
                .durable(true).withArgument("alternate-exchange",BACKUP_EXCHANGE_NAME).build();
    }
    //声明队列
    @Bean("confirmQueue")
    public Queue confirmQueue() {
        return QueueBuilder.durable(CONFIRM_QUEUE_NAME).build();
    }
    //绑定
    @Bean
    public Binding queueBindingExchange(@Qualifier("confirmExchange") DirectExchange confirmExchange,
                                        @Qualifier("confirmQueue") Queue confirmQueue) {
        return BindingBuilder.bind(confirmQueue).to(confirmExchange).with(CONFIRM_ROUTING_KEY);
    }
    //声明交换机
    @Bean("backupExchange")
    public FanoutExchange backupExchange() {
        return new FanoutExchange(BACKUP_EXCHANGE_NAME);
    }
    //声明队列
    @Bean("backupQueue")
    public Queue backupQueue() {
        return QueueBuilder.durable(BACKUP_QUEUE_NAME).build();
    }
    @Bean("warningQueue")
    public Queue warningQueue() {
        return QueueBuilder.durable(WARNING_QUEUE_NAME).build();
    }
    //绑定
    @Bean
    public Binding backupQueueBindingExchange(@Qualifier("backupExchange") FanoutExchange backupExchange,
                                              @Qualifier("backupQueue") Queue backupQueue) {
        return BindingBuilder.bind(backupQueue).to(backupExchange);
    }
    @Bean
    public Binding warningQueueBindingExchange(@Qualifier("backupExchange") FanoutExchange backupExchange,
                                              @Qualifier("warningQueue") Queue warningQueue) {
        return BindingBuilder.bind(warningQueue).to(backupExchange);
    }
}

2.2 普通消费者 & 报警消费者

package com.szh.rabbitmq.listener;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
 *
 */
@Slf4j
@Component
public class Consumer {
    @RabbitListener(queues = ConfirmConfig.CONFIRM_QUEUE_NAME)
    public void receiveConfirmMessage(Message message) {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("接收到队列中的消息:{}",msg);
    }
}
package com.szh.rabbitmq.listener;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
 *
 */
@Slf4j
@Component
public class WarningConsumer {
    @RabbitListener(queues = ConfirmConfig.WARNING_QUEUE_NAME)
    public void receiveWarningMsg(Message message) {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.error("报警发现不可路由的消息:{}",msg);
    }
}

2.3 生产者

package com.szh.rabbitmq.controller;
import com.szh.rabbitmq.config.ConfirmConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 *
 */
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(value = "/confirm")
public class ProducerController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping(value = "/sendMessage/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message) {
        CorrelationData correlationData1 = new CorrelationData("1");
        rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.CONFIRM_EXCHANGE_NAME,
                ConfirmConfig.CONFIRM_ROUTING_KEY,message + "key1",correlationData1);
        log.info("发送消息内容:{}",message + "key1");
        CorrelationData correlationData2 = new CorrelationData("2");
        rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.CONFIRM_EXCHANGE_NAME,
                ConfirmConfig.CONFIRM_ROUTING_KEY + "2",message + "key2",correlationData2);
        log.info("发送消息内容:{}",message + "key2");
    }
}

2.4 回调接口实现类

package com.szh.rabbitmq.config;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.ReturnedMessage;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
 *
 */
@Component
@Slf4j
public class MyCallback implements RabbitTemplate.ConfirmCallback, RabbitTemplate.ReturnsCallback {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @PostConstruct
    public void init() {
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
        rabbitTemplate.setReturnsCallback(this);
    }
    /**
     * 交换机确认回调方法
     * @param correlationData:保存回调消息的ID及相关信息
     * @param ack:收到消息为true,反之为false
     * @param cause:失败的原因
     */
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        String id = correlationData != null ? correlationData.getId() : "";
        if (ack) {
            log.info("交换机已经收到id为:{}的消息",id);
        } else {
            log.info("交换机还未收到id为:{}的消息,原因是:{}",id,cause);
        }
    }
    /**
     * 可以在当消息传递过程中不可达目的地时,将消息返回给生产者
     * 只有不可达目的地的时候才进行回退
     */
    @Override
    public void returnedMessage(ReturnedMessage returned) {
        log.error("消息{},被交换机{}回退,返回原因:{},路由key:{}",
                returned.getMessage().toString(),returned.getExchange(),returned.getReplyText(),returned.getRoutingKey());
    }
}


下面我们启动测试,测试之前一定要将之前创建的交换机删掉!!!



mandatory 参数(回退消息设置 spring.rabbitmq.publisher-returns=true )与备份交换机可以一起使用的时候,如果两者同时开启,消息究竟何去何从?谁优先级高,经过上面结果显示答案是备份交换机优先级高。也就是说此时回调接口中的 public void returnedMessage(ReturnedMessage returned) 这个回退方法已经失效了。

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【6月更文挑战第8天】MQTT协议在智能制造中的应用案例与效益分析
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消息中间件 存储 物联网
RocketMQ基础概念
RocketMQ基础概念
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消息中间件 监控 数据安全/隐私保护
RabbitMQ 技术详解与应用指南
**RabbitMQ** 是一个开源消息代理,基于 AMQP 实现,用于应用程序间轻量、可靠的消息传递。本文档详细介绍了 RabbitMQ 的基础,包括**消息、队列、交换机、绑定、路由键和消费者**等概念,以及其**高可靠性、高性能、灵活性、可扩展性和易用性**等特性。RabbitMQ 使用生产者-消费者模型,消息通过交换机路由到队列,消费者接收并处理。文中还涵盖了安装配置的基本步骤和常见应用场景,如**异步处理、消息推送、系统解耦、流量削峰和日志收集**。
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16天前
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消息中间件 存储 中间件
【主流技术】聊一聊消息队列 RocketMQ 的基本结构与概念
2.6Broker 代理服务器(Broker)是消息中转角色,负责存储消息、转发消息。代理服务器在 RocketMQ 系统中负责接收从生产者发送来的消息并存储、同时为消费者的拉取请求作准备。代理服务器也存储消息相关的元数据,包括消费者组、消费进度偏移和主题和队列消息等。 2.7Pull Consumer 拉取式消费(Pull Consumer)是 Consumer 消费的一种类型,也是默认的类型。下游应用系统通常主动调用 Consumer 的拉消息方法从 Broke r服务器拉消息,即主动权由下游应用控制。一旦获取了批量消息,应用就会启动消费过程。