RocketMq之Netty通讯源码解析

1，RocketMq四大核心组件：

在RocketMQ里，有以下几个核心的模块：Producer，Consumer，Broker，NameSrv。他们之间的关系如下

先简单了解一下各个模块的功能，下面会有章节详细介绍各个模块的功能。

Producer和Consumer很好理解，顾名思义就是生产者和消费者，生产者负责生产消息，消费者负责消费消息，这2块的逻辑都是由业务使用者定义的。

Broker是RocketMQ的核心，Broker实现了消息的存储、拉取等功能。Broker通常以集群方式启动，并可配置主从，每个Broker上提供对指定topic的服务。理解了Broker的原理，以及和其他服务交互的方式就基本弄懂了整个消息中间件的原理。

NameSrv是一个无状态的名称服务，可以集群部署。所有Broker启动的时候会向NameSrv注册自己的信息。Producer会根据目标topic从NameSrv获取到达指定Broker的路由信息，Consumer同理。

对于Producer端RocketMQ采用了轮询的方式保证了负载均衡，Consumer端通常采用cluster集群方式消费消息，我们可以自己定义消息在消息端的分配方式。另外，MQ还提供了顺序消息的特性，简单了解一下MQ提供的特性即可，具体实现后面章节会进行阐述。

2，RocketMQ包结构详析：

源码目录结构介绍 RocketMQ源码分为以下几个package：

rocketmq-broker：整个mq的核心，他能够接受producer和consumer的请求，并调用store层服务对消息进行处理。HA服务的基本单元，支持同步双写，异步双写等模式。

rocketmq-clien：：mq客户端实现，目前官方仅仅开源了java版本的mq客户端，c++，go客户端有社区开源贡献。

rocketmq-common：一些模块间通用的功能类，比如一些配置文件、常量。

rocketmq-example：官方提供的例子，对典型的功能比如order message，push consumer，pull consumer的用法进行了示范。

rocketmq-filtersrv：消息过滤服务，相当于在broker和consumer中间加入了一个filter代理。

rocketmq-remoting：基于netty的底层通信实现，所有服务间的交互都基于此模块。

rocketmq-srvut：解析命令行的工具类。

rocketmq-store：存储层实现，同时包括了索引服务，高可用HA服务实现。

rocketmq-tools：mq集群管理工具，提供了消息查询等功能。

3, Rocketmq-remoting远程通讯解析：

rocketmq-remoting通信层介绍 remoting模块是mq的基础通信模块，理解通信层的原理对理解模块间的交互很有帮助。

对于一个实际的请求，mq是如何进行编解码以及分发请求的呢？比较重要的两个类包括NettyRemotingClient和NettyRemotingServer，这里以NettyRemotingServer为例子先看它的启动

可以看到ch.pipeline().addLast就是往管道里添加数据的处理逻辑，首先需要知道对于每一个事件处理器handler，他可以处理的事件包括了以下几种(覆盖父类方法即可实现)，只要满足条件数据会经过每一个handler对应的事件处理方法：

channelActive、channelInactive：连接建立和连接关闭的时候会被回调。

channelRead：当channel有数据可读时会回调到这个函数。mq正是从这个函数将请求分发到后端线程进行处理的。

exceptionCaught：发生异常时回调。

userEventTriggered：当上面的事件都不满足自己的需求时，用户可以在这里面自定义的事件处理方法。

mq的**pipeline管道**定义如下handler的含义：_ - `NettyEncoder`、`NettyDecoder`：mq对应的编码器和解码器的逻辑，他们分别覆盖了父类的**encode**和**decode**方法。 - `IdleStateHandler`：Netty自带的心跳管理器 - `NettyConnetManageHandle`：连接管理器，他负责捕获新连接、连接断开、异常等事件，然后统一调度到NettyEventExecuter处理器处理。 - `NettyServerHandler`：当一个消息经过前面的解码等步骤后，然后调度到channelRead0方法，然后根据消息类型进行分发
继续跟踪`NettyServerHandler`代码：

![delegate](delegate_message.png)

_接下去的代码的处理逻辑分为处理消息请求和消息响应。
_ **(a)处理消息请求processRequestCommand**
首先看`NettyRemotingAbstract`类中的一个成员： ``` HashMap> processorTable ``` 可以看到注释，键表示了`request code`，mq中可以为不同类型的请求码指定不同的处理器`Processor`处理，但是要注意消息实际的处理并不是在当前线程，而是被封装成task放到`Processor`对应的线程池处理：

final RequestTask requestTask = new RequestTask(run, ctx.channel(), cmd);
pair.getObject2().submit(requestTask);

在RocketMQ中能看到很多地方都是这样的处理，这样的设计能够最大程度的保证异步，保证每个线程都专注处理自己负责的东西。以下是Processor的实现：

最后，processRequestCommand这个函数的整体处理逻辑如下所示：

另外，要注意一下，第二步构建task的时候，运用了模板设计模式，在任务的执行前后加入了一个hook：我们可以利用这个hook进行一些额外的操作，比如消息的加密解密。

rpcHook.doBeforeRequest(RemotingHelper.parseChannelRemoteAddr(ctx.channel()), cmd);Processor.processRequest()rpcHook.doAfterResponse(RemotingHelper.parseChannelRemoteAddr(ctx.channel()), cmd, response);

**(b)处理消息响应processResponseCommand**
实际上，这部分的处理并不是太难，首先理解下面这个结构：

protected final ConcurrentHashMap<Integer /* opaque */, ResponseFuture> responseTable

opaque表示请求发起连接方在同个连接上不同的请求标识代码，每次发送一个消息的时候，他可以选择同步阻塞的方式和异步非阻塞的方式，不管是哪种方式，他都会保存操作码到ResponseFuture的映射。重点讲解一下ResponseFuture这个类，这个类中比较重要的成员包括一个回调函数invokeCallback，以及一个信号量semaphore。