RocketMQ 消息可靠性保障与重复消费解决方案详解
1. RocketMQ 如何保证消息不丢失，如何保证消息不被重复消费？
1.1 RocketMQ 简介
RocketMQ 是阿里巴巴集团开发的一款分布式消息中间件，采用了类似于 Kafka 的设计理念，具备高吞吐量、可靠性强、高可用性等特点。在分布式系统中，消息的可靠性和一致性是非常重要的，因此 RocketMQ 提供了多种机制来保证消息的可靠性，其中包括消息不丢失和消息不被重复消费。
1.2 消息不丢失的机制
1.2.1 持久化存储
RocketMQ 采用了持久化存储的方式来保证消息不丢失。消息的持久化是通过将消息写入到磁盘上的 CommitLog 文件来实现的。当消息发送方发送消息时，RocketMQ 会将消息写入 CommitLog 文件，并及时刷盘，确保消息持久化到磁盘。同时，RocketMQ 还会通过 IndexFile 文件来建立消息索引，提高消息的查询效率。这样即使在消息发送方宕机的情况下，可以通过从磁盘上读取来恢复,消息也不会丢失。
1.2.2 主从复制
RocketMQ 通过主从复制的方式来提供高可用性和数据冗余，从而保证消息的不丢失。在 RocketMQ 中，一个主题（Topic）可以配置多个 Broker，其中一个 Broker 作为主节点，其他 Broker 作为从节点。当主节点发生故障时，从节点可以接管主节点的工作，确保消息的持久性和可用性。
1.2.3 同步刷盘
RocketMQ 支持同步刷盘的方式，即在消息发送时等待消息被写入磁盘之后再返回发送成功的响应。通过同步刷盘的方式，可以确保消息真正被写入磁盘，从而避免消息丢失的情况。
1.2.4 刷盘策略
RocketMQ 提供了多种刷盘策略来平衡性能和可靠性的需求。包括同步刷盘、异步刷盘以及定期刷盘等方式。其中，同步刷盘可以提供最高的可靠性，但性能较低；异步刷盘可以提供较高的性能，但可靠性稍低；定期刷盘则是在一定的时间间隔内进行刷盘操作，平衡了可靠性和性能的需求。
1.2.5 消息的事务机制
RocketMQ 提供了一种事务消息的机制，可以保证消息的事务性。事务消息是指发送方发送带有事务标识的消息，消费方接收到消息后，根据事务标识进行事务的执行或回滚。在事务消息的发送过程中，消息会首先被发送到 Broker，但 Broker 不会立即将其投递给消费者。而是等待发送方发送提交或回滚指令，根据指令的不同进行相应的处理。
事务消息的发送过程包括以下三个阶段：
- 发送事务消息：发送方将消息发送到 Broker，并附带事务标识。
- 执行本地事务：Broker 收到事务消息后，会回调发送方注册的本地事务执行器，执行发送方的本地事务。
- 提交或回滚事务消息：发送方根据本地事务的执行结果，向 Broker 发送提交或回滚指令。
事务消息的消费过程包括以下两个阶段：
- 事务消息预处理：消费者收到事务消息后，并不会立即消费，而是将消息持久化到本地的事务日志和本地缓存中。
- 根据本地事务状态决定消费结果：消费者会定时检查本地事务的状态，根据事务的提交或回滚状态来决定是否消费。
通过事务消息机制，RocketMQ 可以保证消息的事务性，并且在发送方或消费方出现故障时，可以通过事务状态的回查来确保消息的可靠性。
1.3 消息不被重复消费的机制
RocketMQ 提供了两种消息消费模式：集群模式和广播模式。在集群模式下，同一个消息只会被消费者组中的一个消费者消费；而在广播模式下，同一个消息会被消费者组中的所有消费者都消费一次。根据业务需求选择合适的消费模式，可以避免消息的重复消费。
1.3.1 消息消费的状态记录
RocketMQ 使用消费进度记录文件（Consumer Offset）来记录消息消费的状态。消费者在消费消息时，会将已经消费的消息的位置信息记录到 Consumer Offset 文件中。当消费者重启后，可以根据 Consumer Offset 文件中的记录继续消费未消费的消息。
1.3.2 消费幂等性
为了保证消息不被重复消费，消费者在处理消息时需要保证消费的幂等性。即同一条消息被消费多次时，结果不会发生变化。通过设计幂等的消费逻辑，可以避免由于重复消费导致的数据错误和业务异常。
比如在RocketMQ消费的总入口把收到的消息的messageID在redis中放一个key，在10秒内重复收到这个消息id的消息则视为重复消费，直接抛弃。或者在自己的业务里单独对某个topic或tag做幂等性处理。 更多实现细节请参考我这篇文章：https://refblogs.com/article/547
1.3.3 消费者集群模式
RocketMQ 提供了消费者集群模式，可以保证同一个消费组内的消费者只有一个能够消费同一条消息。当一个消费者消费一条消息后，其他消费者将无法再次消费该消息，从而避免了消息的重复消费。
1.3.4 消息拉取模式
RocketMQ 的消费者采用了消息拉取模式，消费者可以根据自身的处理能力主动拉取消息进行消费。消费者可以指定拉取的消息数量，从而灵活控制消息的消费速率，避免消息的积压和重复消费。
1.4 总结
RocketMQ 作为一款高性能、可靠性强的分布式消息中间件，通过持久化存储、主从复制、同步刷盘、刷盘策略等机制来保证消息的不丢失。同时，通过消费状态记录、消费幂等性、消费者集群模式和消息拉取模式等机制来保证消息不被重复消费。这些机制的综合应用，使得 RocketMQ 在分布式系统中具备高可用性、可靠性和稳定性的特点。
