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一：生产消息

1.消息生产过程

Producer可以将消息写入到某Broker中的某Queue中，过程如下：

• Producer发送消息之前，会先向NameServer发出获取消息Topic的路由信息的请求
• NameServer返回该Topic的路由表及Broker列表
• Producer根据代码中指定的Queue选择策略，从Queue列表中选出一个队列，用于后续存储消息
• Produer对消息做一些特殊处理，例如，消息本身超过4M，则会对其进行压缩
• Producer向选择出的Queue所在的Broker发出RPC请求，将消息发送到选择出的Queue
  

路由表：实际是一个Map，key为Topic名称，value是一个QueueData实例列表。QueueData并不是一个Queue对应一个QueueData，而是一个Broker中该Topic的所有Queue对应一个QueueData。即，只要涉及到该Topic的Broker，一个Broker对应一个QueueData。QueueData中包含brokerName。简单来说，路由表的key为Topic名称，value则为所有涉及该Topic的BrokerName列表。

Broker列表：其实际也是一个Map。key为brokerName，value为BrokerData。不是一个Broker对应一个BrokerData实例。而是一套brokerName名称相同的Master-Slave小集群对应一个BrokerData。BrokerData中包含brokerName及一个map。该map的key为brokerId，value为该broker对应的地址。brokerId为0表示该broker为Master，非0表示Slave。

2.Queue选择算法

对于无序消息，其Queue选择算法，也称为消息投递算法，常见的有两种：

• 轮询算法
  默认选择算法。该算法保证了每个Queue中可以均匀的获取到消息。

该算法存在一个问题：在某些Broker上的Queue可能投递延迟较严重。从而导致Producer的缓存队列中出现较大的消息积压，影响消息的投递性能。

• 最小投递延迟算法
  该算法会统计每次消息投递的时间延迟，然后根据统计出的结果将消息投递到时间延迟最小的Queue。如果延迟相同，则采用轮询算法投递。该算法可以有效提升消息的投递性能。

该算法也存在一个问题：消息在Queue上的分配不均匀。投递延迟小的Queue其可能会存在大量的消息。而对该Queue的消费者压力会增大，降低消息的消费能力，可能会导致MQ中消息的堆积。

二：存储消息

分布式队列因为有高可靠性的要求，所以数据要进行持久化存储。RocketMQ中的消息存储在本地文件系统中，这些相关文件默认在当前用户主目录下的store目录中。

• abort：该文件在Broker启动后会自动创建，正常关闭Broker，该文件会自动消失。
• checkpoint：其中存储着commitlog、consumequeue、index文件的最后刷盘时间戳
• commitlog：其中存放着commitlog文件，而消息是写在commitlog文件中的
• config：存放着Broker运行期间的一些配置数据
• consumequeue：其中存放着consumequeue文件，队列就存放在这个目录中
• index：其中存放着消息索引文件indexFile
• lock：运行期间使用到的全局资源锁

• 消息生成者发送消息
• MQ收到消息，将消息进行持久化，在存储中新增一条记录
• 返回ACK给生产者
• MQ push 消息给对应的消费者，然后等待消费者返回ACK
• 如果消息消费者在指定时间内成功返回ack，那么MQ认为消息消费成功，在存储中删除消息，即执行第6步；如果MQ在指定时间内没有收到ACK，则认为消息消费失败，会尝试重新push消息,重复执行4、5、6步骤
• MQ删除消息

2.1存储介质

• 关系型数据库DB
  ActiveMQ（默认采用的KahaDB做消息存储）可选用JDBC的方式来做消息持久化，普通关系型数据库（如Mysql）在单表数据量达到千万级别的情况下，其IO读写性能往往会出现瓶颈，若DB库宕机，MQ数据将无法存储丢失。
• 文件系统
  RocketMQ采用的是消息刷盘至所部署虚拟机/物理机的文件系统来做持久化（刷盘一般可以分为异步刷盘和同步刷盘两种模式）。消息刷盘为消息存储提供了一种高效率、高可靠性和高性能的数据持久化方式。除非部署MQ机器本身或是本地磁盘挂了，否则一般是不会出现无法持久化的故障问题。

文件系统>关系型数据库DB

2.2消息的存储和发送

1）消息存储
目前的高性能磁盘，顺序写速度可以达到600MB/s。但是磁盘随机写的速度只有大概100KB/s，和顺序写的性能相差6000倍！因为有如此巨大的速度差别，好的消息队列系统会比普通的消息队列系统速度快多个数量级。RocketMQ的消息用顺序写,保证了消息存储的速度。
2）消息发送
一台服务器 把本机磁盘文件的内容发送到客户端，一般进行了4 次数据复制：

1. 从磁盘复制数据到内核态内存；
2. 从内核态内存复 制到用户态内存；
3. 然后从用户态 内存复制到网络驱动的内核态内存；
4. 最后是从网络驱动的内核态内存复 制到网卡中进行传输。
   
   通过使用mmap的方式，可以省去向用户态的内存复制，提高速度。这种机制在Java中是通过MappedByteBuffer实现的

采用MappedByteBuffer这种内存映射的方式有几个限制，其中之一是一次只能映射1.5~2G 的文件至用户态的虚拟内存，这也是为何RocketMQ默认设置单个CommitLog日志数据文件为1G的原因

2.3消息存储结构

RocketMQ消息的存储是由ConsumeQueue和CommitLog配合完成 的，消息真正的物理存储文件是CommitLog，ConsumeQueue是消息的逻辑队列࿰