RocketMQ存储模型

古城微笑少年丶 2022-10-19 04:21 175阅读 0赞

### RocketMQ存储模型 ###

*   *  简介
     *  存储模型
     *   *  CommitLog
         *  ConsumerQueue
         *  IndexFile
     *  总结

## 简介 ##

`RocketMQ`有`Producer、Consumer、NameSrv、Broker`四个部分。其中Broker用于存储消息，维护消息队列和订阅关系，是RocketMQ四个部分中最重要的一个部分，并且`RocketMQ的高性能`就是依赖于Broker模块的`底层存储模型`实现的。所以搞清楚Broker的存储模型是学习RocketMQ最重要的一步。

## 存储模型 ##

下图就是RocketMQ消息和一些配置的磁盘文件目录：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nMTgyMzgwMzI4OTE_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
下面就对这个目录详细介绍

### CommitLog ###

CommitLog目录下的文件，为消息存储文件，所有的topic的消息都会存放在这个目录下的文件里，消息格式如下图，文件名称为`消息的起始偏移量`（可以简单理解为文件的第一个消息的偏移量），每个`文件大小为1G`（至于为什么是1G？和Mmap有关，Mmap在做文件映射的时候大小限制在1.5GB~2GB之间）。  
由于消息写入会加锁，每个消息写入都是将消息追加到文件最后，所以消息是顺序写入的，并且充分利用OS的Mmap(减少拷贝次数)和PageCache(预读机制)技术，使CommitLog的读写性能很高，很接近内存读写。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nMTgyMzgwMzI4OTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

写入消息源码入口：CommitLog\#asyncPutMessage  
读取消息源码入口：CommitLog\#getData

### ConsumerQueue ###

ConsumerQueue目录下是Broker存储的topic名称，每个topic就是一个目录，每个topic目录下又有几个Queue目录，Queue目录下是消息队列文件，如下图：  
![在这里插入图片描述][20210709144644291.png]  
ConsumerQueue`保存了每个topic的每个queue消息数据 在CommitLog中的位置`，消费者消费时从ConsumeQueue中消费，然后根据偏移量快速定位到CommitLog中获取完整的消息，其实相当于`数据库索引`。它有三个字段：`commitLogOffset、size、tag`，其中的offset就是消息的偏移量，tag用于过滤消息。每个ConsumeQueue可以保存30W个消息信息。

如果是Consumer是集群消费模式，Consumer的消费偏移量offset是存储在Broker端的`config/consumerOffset.json`文件中，这个文件里保存了每个消费者组的消费消息的偏移量。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nMTgyMzgwMzI4OTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

它的写入是Broker端的后台服务线程—ReputMessageService读取CommitLog文件。  
写入索引源码入口：CommitLogDispatcherBuildConsumeQueue\#dispatch

### IndexFile ###

index目录是存储的`消息Key的文件索引`，作用是通过Key和时间范围来查询消息。存储的内容都是Topic+key值生成的哈希键，值为消息在CommitLog中的偏移量和时间戳等信息，并且使用链表思想解决Hash冲突。文件名称时间戳。

它的写入是Broker端的后台服务线程—ReputMessageService读取CommitLog文件。  
写入源码入口：CommitLogDispatcherBuildIndex\#dispatch

## 总结 ##

Broker的高性能消息存储，主要是采用CommitLog、ConsumerQueue和IndexFile实现的，而且充分采用Mmap和PageCache技术。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nMTgyMzgwMzI4OTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

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