03月
14
2025
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rocketmq延时队列实现原理?

一、rocketmq延时队列实现原理?

RocketMQ是一款开源的分布式消息系统,基于高可用分布式集群技术,提供低延时的、高可靠、万亿级容量、灵活可伸缩的消息发布与订阅服务。

它前身是MetaQ,是阿里基于Kafka的设计使用Java进行自主研发的。在2012年,阿里将其开源, 在2016年,阿里将其捐献给Apache软件基金会(Apache Software Foundation,简称为ASF),正式成为孵化项目。2017 年,Apache软件基金会宣布RocketMQ已孵化成为 Apache顶级项目(Top Level Project,简称为TLP ),是国内首个互联网中间件在 Apache上的顶级项目。

延迟消息

生产者把消息发送到消息队列中以后,并不期望被立即消费,而是等待指定时间后才可以被消费者消费,这类消息通常被称为延迟消息。

在RocketMQ中,支持延迟消息,但是不支持任意时间精度的延迟消息,只支持特定级别的延迟消息。如果要支持任意时间精度,不能避免在Broker层面做消息排序,再涉及到持久化的考量,那么消息排序就不可避免产生巨大的性能开销。

消息延迟级别分别为1s 5s 10s 30s 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 20m 30m 1h 2h,共18个级别。在发送消息时,设置消息延迟级别即可,设置消息延迟级别时有以下3种情况:

设置消息延迟级别等于0时,则该消息为非延迟消息。

设置消息延迟级别大于等于1并且小于等于18时,消息延迟特定时间,如:设置消息延迟级别等于1,则延迟1s;设置消息延迟级别等于2,则延迟5s,以此类推。

设置消息延迟级别大于18时,则该消息延迟级别为18,如:设置消息延迟级别等于20,则延迟2h。

延迟消息示例

首先,写一个消费者,用于消费延迟消息:

再写一个延迟消息的生产者,用于发送延迟消息:

运行生产者以后,就会发送一条延迟消息:

10秒钟后,消费者收到的这条延迟消息:

延迟消息的原理分析

以下分析的RocketMQ源码的版本号是4.7.1,版本不同源码略有差别。

CommitLog

在org.apache.rocketmq.store.CommitLog中,针对延迟消息做了一些处理:

可以看到,每一个延迟消息的主题都被暂时更改为SCHEDULE_TOPIC_XXXX,并且根据延迟级别延迟消息变更了新的队列Id。接下来,处理延迟消息的就是org.apache.rocketmq.store.schedule.ScheduleMessageService。

ScheduleMessageService

ScheduleMessageService是由org.apache.rocketmq.store.DefaultMessageStore进行初始化的,初始化包括构造对象和调用load方法。最后,再执行ScheduleMessageService的start方法:

遍历所有延迟级别,根据延迟级别获得对应队列的偏移量,如果偏移量不存在,则设置为0。然后为每个延迟级别创建定时任务,第一次启动任务延迟为1秒,第二次及以后的启动任务延迟才是延迟级别相应的延迟时间。

然后,又创建了一个定时任务,用于持久化每个队列消费的偏移量。持久化的频率由flushDelayOffsetInterval属性进行配置,默认为10秒。

定时任务

ScheduleMessageService的start方法执行之后,每个延迟级别都创建自己的定时任务,这里的定时任务的具体实现就在DeliverDelayedMessageTimerTask类之中,它核心代码是executeOnTimeup方法之中,我们来看一下主要部分:

如果没有获取到对应的消息队列,则在DELAY_FOR_A_WHILE(默认为100)毫秒后再执行任务。如果获取到了,就继续执行下面操作:

如果没有获取到有效消息,则在DELAY_FOR_A_WHILE(默认为100)毫秒后再执行任务。如果获取到了,就继续执行下面操作:

如果当前消息不到消费的时间,则在countdown毫秒后再执行任务。如果到消费的时间,就继续执行下面操作:

如果获取到消息,则继续执行下面操作:

清除了消息的延迟级别,并且恢复了真正的消息主题和队列Id,重新把消息发送到真正的消息队列上以后,消费者就可以立即消费了。

总结

经过以上对源码的分析,可以总结出延迟消息的实现步骤:

如果消息的延迟级别大于0,则表示该消息为延迟消息,修改该消息的主题为SCHEDULE_TOPIC_XXXX,队列Id为延迟级别减1。

消息进入SCHEDULE_TOPIC_XXXX的队列中。

定时任务根据上次拉取的偏移量不断从队列中取出所有消息。

根据消息的物理偏移量和大小再次获取消息。

根据消息属性重新创建消息,清除延迟级别,恢复原主题和队列Id。

重新发送消息到原主题的队列中,供消费者进行消费。

二、kafka延时队列实现原理?

延迟队列存储的是对应的延迟消息,所谓“延迟消息”是指当消息被发送以后,并不想让消费者立刻拿到消息,而是等待特定时间后,消费者才能拿到这个消息进行消费。

基于消息的延迟:指为每条消息设置不同的延迟时间,那么每当队列中有新消息进入的时候就会重新根据延迟时间排序,当然这也会对性能造成极大的影响。

基于队列的延迟: 设置不同延迟级别的队列,比如5s、10s、30s、1min、5mins、10mins等,每个队列中消息的延迟时间都是相同的,这样免去了延迟排序所要承受的性能之苦,通过一定的扫描策略(比如定时)即可投递超时的消息。

三、php 延时消息队列

在开发Web应用程序时,一个常见的需求是处理延时任务和消息队列。在PHP开发中,我们经常会遇到需要处理延时消息队列的场景。延时消息队列是一种非常有用的技术,可以帮助我们实现任务的延迟执行和异步处理,从而提高系统的性能和可靠性。

PHP中的延时消息队列

PHP作为一种流行的服务器端脚本语言,拥有丰富的生态系统和强大的功能。在PHP中实现延时消息队列可以通过多种方式来实现。下面我们将介绍一种常见的实现方式。

使用Redis实现延时消息队列

Redis是一个高性能的内存数据库,广泛用于构建缓存系统和消息队列。我们可以利用Redis的特性来实现延时消息队列。以下是一个简单的示例代码:

php connect('127.0.0.1', 6379); // 添加延时消息到队列 function addDelayedMessage($message, $delaySeconds) { global $redis; $timestamp = time() + $delaySeconds; $redis->zAdd('delayedMessages', $timestamp, $message); } // 检查并处理延时消息 function processDelayedMessages() { global $redis; $currentTimestamp = time(); $messages = $redis->zRangeByScore('delayedMessages', '-inf', $currentTimestamp); foreach ($messages as $message) { // 处理消息逻辑 echo "Processing delayed message: $message\n"; // 在实际应用中可以调用相应的处理函数 // handleDelayedMessage($message); $redis->zRem('delayedMessages', $message); } } // 添加延时消息 addDelayedMessage('Hello, world!', 60); // 定时处理消息 processDelayedMessages(); ?>

在上面的示例中,我们通过Redis的有序集合(Sorted Set)来存储延时消息,并利用zAdd和zRangeByScore来添加和获取消息。当处理延时消息时,我们通过判断当前时间戳来获取需要处理的消息,并进行相应的处理操作。

通过这种方式,我们可以实现一个简单但有效的延时消息队列。当然,实际项目中可能需要考虑更多复杂的场景,如消息重试、消息持久化、消息监控等问题。

延时消息队列的应用场景

延时消息队列在实际项目中有着广泛的应用场景,下面我们来介绍一些常见的应用场景:

  • 定时任务执行:可以通过延时消息队列实现定时执行任务,如定时发送邮件、定时统计数据等。
  • 异步处理:对于一些耗时操作,可以将任务放到消息队列中异步处理,提高系统的响应速度。
  • 消息通知:可以通过延时队列实现消息通知的延迟发送,如短信提醒、App通知等。
  • 流量控制:通过消息队列实现流量的控制和限流,避免系统因高并发而崩溃。

在以上场景中,延时消息队列都发挥着重要的作用,帮助我们实现任务的延迟执行、异步处理和性能优化。

结语

延时消息队列作为一种重要的技术手段,可以帮助我们解决各种复杂的任务调度和消息处理问题。在PHP开发中,通过合理地利用消息队列技术,可以提高系统的性能和可靠性,实现更好的用户体验和系统稳定性。

希望本文对您理解PHP中的延时消息队列有所帮助,也欢迎大家分享自己在实际项目中使用消息队列的经验和技巧。谢谢阅读!

四、activemq延时队列原理?

MQ就好像隧道里的车一样。先进先出原则。

五、mq延时队列好用吗?

mq现在已经是必备的模块了,推荐使用activemq

六、深入了解Java延时队列:实现原理与应用场景

什么是Java延时队列?

Java延时队列是一种特殊的队列数据结构,它允许元素在一定的延时时间之后才能被消费。这种队列通常用于需要延时处理的任务调度场景。

Java延时队列的实现原理

Java延时队列的实现依赖于PriorityQueue和Delayed接口。PriorityQueue用于存储延时元素,而Delayed接口规定了延时元素应该具备的方法,比如getDelay()用于返回元素的剩余延时时间,compareTo()用于元素之间的比较。

Java延时队列的应用场景

Java延时队列常常用于以下场景:

  • 定时任务调度:比如在分布式系统中,需要延时执行某个任务。
  • 缓存失效策略:可以利用延时队列来实现缓存对象的自动过期清理。
  • 消息通知系统:例如实现消息的延时发送或者延时重试。

如何使用Java延时队列?

在Java中,使用延时队列可以通过DelayedQueue接口的实现类ScheduledThreadPoolExecutor来实现,同时也可以自定义实现延时队列。

总结

Java延时队列是一种非常有用的数据结构,它为我们在处理延时任务的时候提供了便利。合理地使用Java延时队列能够提高系统的稳定性和性能,为一些特定场景下的需求提供了解决方案。

感谢阅读本文,希望通过阅读本文,您能更深入地了解Java延时队列的实现原理和应用场景。

七、fpga实现延时如何实现?

取决于你需要的延时长短,基本上有两张方法。

1)利用走线的延时。可以用约束的方法,让这个信号的走线人为绕远。这种方式可以延时几到几十纳秒,但是随着芯片的批次不同以及芯片工作温度的变化,这个延时是不精确的;

2)利用时钟往后推。就是用一个时钟对这个信号采样,可以获得时钟周期的整数倍延时。

八、实现循环队列中入队列主要语句?

要实现循环队列的入队操作,首先需要判断队列是否已满。如果队列已满,则无法入队。如果队列未满,则将元素插入到队尾,并更新队尾指针。

如果队尾指针已经指向队列的最后一个位置,则将队尾指针指向队列的第一个位置,实现循环。

入队操作的主要语句包括判断队列是否已满的条件语句、插入元素的语句以及更新队尾指针的语句。这些语句的具体实现会根据编程语言和数据结构的不同而有所差异。

九、kafka延迟队列如何实现?

在发送延时消息的时候并不是先投递到要发送的真实主题(real_topic)中,而是先投递到一些 Kafka 内部的主题(delay_topic)中,这些内部主题对用户不可见,

然后通过一个自定义的服务拉取这些内部主题中的消息,并将满足条件的消息再投递到要发送的真实的主题中,消费者所订阅的还是真实的主题。

十、websocket怎么实现消息队列?

websocket是双向链接的。当成功连接之后,你可以获得一个客户端的socket。在需要主动发送数据的时候,只需要socket.send就可以发送数据了。当然前提是这个socket要依然有效。