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- 面试题1:我们知道MQ有可能发生重复消费,啥导致的?
- 追问1:如何保证消息不被重复消费?如何实现幂等性?
- 面试题2:RabbitMQ如何保证消息的顺序性
- 面试题3:消息队列满了以后该怎么处理?比如现在大量消息在MQ里长时间积压,你会如何解决?
- 追问1:MQ消息过期失效怎么办?
- 追问3:如果mq经常写满你会怎么办?
- 每日小结
本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈:Java基础知识
、集合容器
、并发编程
、JVM
、Spring全家桶
、MyBatis等ORMapping框架
、MySQL数据库
、Redis缓存
、RabbitMQ消息队列
、Linux操作技巧
等。
面试题1:我们知道MQ有可能发生重复消费,啥导致的?
在一般网络环境下,都存在一定的网络延迟、网络抖动
,网络问题导致消息重复发送的情况是难以避免的,毕竟网络环境无法预知,因此MQ默认允许消息重复发送
。是的,只要通过网络交换数据,就无法避免这个问题。秉承着打不过就加入的原则,解决这个问题的办法就是绕过这个问题。
那么问题就变成了:
如果消费端收到两条一样的消息,应该怎样处理?
RabbitMQ、RocketMQ、Kafka,都有可能会出现消息重复消费的问题。因为这问题通常不是 MQ 自己保证的,而是消费方自己来保证的
。
比如说Kafka, 他实际上有个 offset 的概念(偏移量),就是每个消息写进去,都有一个 offset,代表消息的序号,然后 consumer 消费了数据之后,每隔一段时间(定时定期
),会把自己消费过的消息的 offset 提交一下
。代表我已经消费过了,就算消费者重启,Kafka也会让消费者继上次消费到的offset继续消费
。
场景示例:
kafka 中有一条数据:A
、B
,kafka给这条数据分一个 offset(偏移量),offset为: 1001
、1002
。消费者从 kafka 去消费的时候,也是按照这个顺序去消费。当消费者消费到 offset=1002
的这条数据(此时offset=1001还没消费完),刚提交 offset=1002 到 zookeeper,消费者进程就被重启了
。此时消费过的数据 A
的 offset 还没有提交,kafka 也就不知道消费者已经消费了1001这条数据
。那么重启之后,消费者会找 Kafka 把上次消费到的那个地方后面的数据继续传递过来。数据 A
再次被消费。
如果消费者是拿到一条数据就往数据库里写一条,就会导致把数据 A 在数据库里插入了 2 次
,导致数据不一致。重复消费其实并不可怕,可怕的是你没考虑到重复消费时,怎么保证幂等性
。
追问1:如何保证消息不被重复消费?如何实现幂等性?
幂等性,比如一个数据或者一个请求,给后台重复发多次,针对这类情况,你得确保对应的数据结果是不会改变的,不能因为发了多个相同请求导致数据出错。
怎么保证消息队列消费的幂等性?
- 比如你拿个数据要写库,你先根据主键查一下,如果这数据都有了,你就别插入了,update就行。对了,ES的插入接口是不是就采用了
插入并更新的策略
?发现相同的数据就直接更新他。 - 如果是写 Redis,那没问题,反正每次都是
set,天然幂等性
。 - 比如你不是上面两个场景,那做的稍微复杂一点,你需要让生产者发送每条数据的时候,里面加一个
全局唯一的 id
,类似订单 id 之类的东西,然后你这里消费到了之后,先根据这个 id 去 Redis 里查一下,之前消费过吗
?如果没有消费过,你就处理,然后这个 id 写 进Redis。如果消费过了,那你就别处理了,保证别重复处理相同的消息即可。 - 比如基于数据库的
唯一键
来保证重复数据不会重复插入多条。因为有唯一键约束了,重复数据插入只会报错,不会导致数据库中出现脏数据。(类似于第一条,可以通过修改SQL,转成插入或更新
的策略)
MySQL中的
插入或替换
、插入或更新
、插入或忽略
策略,详情可参考《MySQL中特别实用的几种SQL语句送给大家》
面试题2:RabbitMQ如何保证消息的顺序性
消息队列中的若干消息如果是对同一个数据进行操作,这些操作又具有先后关系,必须按顺序执行,否则可能会造成数据错误。
比如有三个请求,是对数据库中的同一条数据进行了插入->更新->删除
操作,执行顺序必须保证,如果变成删除->更新->插入
就很可笑了,造成最终数据不一致
。
顺序错乱的场景:
一个queue,有多个consumer去消费,这样就会造成顺序的错误,consumer从MQ里面读取数据是有序的
,但是每个consumer的执行时间是不固定的
,无法保证先读到消息的consumer一定先执行完操作,这样就会出现消息并没有按照顺序执行,造成数据顺序错误。
rabbitmq如何保证消息的消费顺序
将原来的一个queue拆分成多个queue,每个queue都有一个自己的consumer
。该种方案的核心是生产者在投递消息的时候根据业务数据关键值(例如订单ID哈希值对订单队列数取模)来将需要保证先后顺序的同一类数据(同一个订单的数据) 发送到同一个queue当中,让同一个consumer来按顺序处理
。
图片取自中华石杉架构课件
一个queue就一个consumer,在consumer中维护多个内存队列
,根据业务数据关键值(例如订单ID哈希值对内存队列数取模)将消息加入到不同的内存队列中
,然后多个真正负责处理消息的线程
去各自对应的内存队列
当中获取消息进行消费。
图片取自中华石杉架构课件
RabbitMQ保证消息顺序性总结:
核心思路就是根据业务数据关键值划分成多个消息集合,而且每个消息集合中的消息数据都是有序的,每个消息集合有自己独立的一个consumer。多个消息集合的存在保证了消息消费的效率,每个有序的消息集合对应单个的consumer也保证了消息消费时的有序性
。也就是保证了生产者 - MQServer - 消费者
是一对一对一的关系。
面试题3:消息队列满了以后该怎么处理?比如现在大量消息在MQ里长时间积压,你会如何解决?
这种就是问的实际业务场景中的问题,这种情况原因一般是:消费者consumer出了bug或性能问题,消费量远低于消息增量。导致消息积压越来越多,几百万至上千万,就算consumer及时恢复,也要吃几个小时才能吃完
。同时,已经出现部分积压的消息过期失效,丢失了数据
。
这时候首先想到的是横向扩consumer
,先把这些消息尽快吃掉再说。。具体如下:
- 先修复consumer的问题,确保其恢复消费速度,然后将现有cnosumer都停掉;
- kafka的话,比如新建一个topic,partition是原来的10倍,临时建立好原先10倍或者20倍的queue数量;
- 写一个临时的分发数据的consumer程序,这个程序部署上去消费积压的数据,消费之后不做耗时的处理,直接均匀轮询写入临时建立好的10倍数量的queue里去;
- 接着临时征用10倍的机器来部署consumer,每一批consumer消费一个临时queue的数据;
- 这种做法相当于是
临时将queue资源和consumer资源扩大10倍,以正常的10倍速度来消费数据
; - 等快速消费完积压数据之后,恢复成原来部署。
追问1:MQ消息过期失效怎么办?
像上面说到的,如果大量积压中的消息过期了,就会被删掉,数据就丢失了。这种其实没有啥好办法,只能等解决积压问题后再处理了。
比如夜深人静,大家都睡觉了,这时积压的消息也吃完了,你揉了揉眼,冲了一杯免费咖啡,找到写好的程序,把过期的数据找回来并重新放到MQ中,让他重新消费一遍就行了。
追问3:如果mq经常写满你会怎么办?
这样如果是消费者这边的硬伤,就只能扩容来搞了,多加一些服务器部署消费者程序。当然,如果可以通过优化程序解决,肯定要选择后者,无论从技术还是业务角度来优化。否则经常写满就意味着经常丢数据,只能人工写程序去补数据,工作量更大,加班更严重,我可不愿意加班。
面试官:哦?我们这边是狼性文化,不考虑不愿意加班的~ 我:那你把… 面试官:嘶~ 我:? ? ?
每日小结
今天我们复习了面试中常考的消息队列
相关的三个问题,你做到心中有数了么?对了,如果你的朋友也在准备面试,请将这个系列扔给他,如果他认真对待,肯定会感谢你的!!
好了,今天就到这里,学废了的同学,记得在评论区留言:打卡。
,给同学们以激励。