消息队列如何确保消息的有序性?

要想实现消息有序,需要从 Producer 和 Consumer 两方面来考虑。

首先,Producer 生产消息的时候就必须要有序。

然后,Consumer 消费的时候,也要按顺序来,不能乱。

Producer 有序

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像 RabbitMQ 这类普通的消息系统,队列结构简单,Producer 向队列中发送消息就完了,进入队列的消息肯定是有序的。

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Kafka 比较特殊,因为它的一个 Topic(就是队列的概念)实际上分为了多个 Partition。

Producer 发送消息的时候,是分散在不同 Partition 的。

Producer 按顺序发消息,但进入 Kafka Topic 之后,这些消息就不一定进到哪个 Partition 了,所以顺序肯定是乱的。

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如果想 Topic 内的消息全局有序,就只能设置一个 Partition 了,这就变成了 RabbitMQ 那种结构。

但这种结构不符合 Kafka 的设计理念,Topic 只有一个 Partition 就失去了扩展性。

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kafka 还支持一种局部有序的方式,就是把某一类的消息都放入同一个 Partition,就保证了这组消息的顺序。

在发消息的时候指定 Partition Key,Kafka 对其进行 Hash 计算,根据计算结果决定放入哪个 Partition。

所以,Partition Key 一样的消息肯定是在一起的。

例如使用用户 ID 做 key,这样同一个用户的消息肯定是在一起的,就保证了这一组的消息的有序。

Consumer 有序

MQ 内消息有序,那么 Consumer 自然也是按顺序接收的。

但是,如果使用了多个 Consumer,就可能出现乱序。

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例如 RabbitMQ 的一个 Queue 有 3个 Consumer,虽然会按顺序接收到消息,但是它们各自的处理速度是不同的,所以,出来的结果很可能是乱序的。

如果想严格按顺序来,就只能使用一个 Consumer。

如果可以使用局部有序,那么就把之前的一个队列拆为多个队列,就像 Kafka 的 Partition Key 一样,把同组数据放入同一个队列。

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Kafka 中一个 Partition 只能对应一个 Consumer,但如果 Consumer 使用了多线程,就和多个 Consumer 一个效果了,还是会造成乱序。

这样的话就需要进一步细化消息的分组。

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为每个线程创建一个内存队列,Consumer 收到消息后,把同组的消息都放在同一个内存队列,由同一个线程处理即可。

小结一下,消息的有序需要 Producer 和 Consumer 都有序。

RabbitMQ 的队列结构简单,Producer 发送的消息是有序的。但 Kafka 特殊,一个 Topic 有多个 Partition,如果要求全局有序,就只能使用一个 Partition。

如果可以接受局部有序,就可以为消息设置 Partition Key,其 Hash 计算结果相同的消息都会在同一个 Partition。

Consumer 消费时需要注意多 Consumer 的情况,例如多个消费线程。

可以在 Consumer 收到消息后再细化分组,同组的消息交给同一个消费线程处理。

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