RocketMq源码篇-事务消息之原理

一、案例

public class TransactionProducer {
    public static void main(String[] args) throws MQClientException, InterruptedException {
        // 事务监听器
        TransactionListener transactionListener = new TransactionListenerImpl();
        // 创建生产者来发送事务消息
        TransactionMQProducer producer = new TransactionMQProducer("please_rename_unique_group_name");
        // 检查事务的线程池
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 100, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(2000), new ThreadFactory() {
            @Override
            public Thread newThread(Runnable r) {
                Thread thread = new Thread(r);
                thread.setName("client-transaction-msg-check-thread");
                return thread;
            }
        });

        // 设置检查事务线程池
        producer.setExecutorService(executorService);
        // 设置事务监听器
        producer.setTransactionListener(transactionListener);
        producer.start();

        String[] tags = new String[] {"TagA", "TagB", "TagC", "TagD", "TagE"};
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                // 创建消息
                Message msg =
                    new Message("TopicTest1234", tags[i % tags.length], "KEY" + i,
                        ("Hello RocketMQ " + i).getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET));
                // 发送消息
                SendResult sendResult = producer.sendMessageInTransaction(msg, null);
                System.out.printf("%s%n", sendResult);

                Thread.sleep(10);
            } catch (MQClientException | UnsupportedEncodingException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            Thread.sleep(1000);
        }
        producer.shutdown();
    }
}
  • 创建事务监听器,用来执行事务,以及检查事务执行的结果;事务监听器需要实现TransactionListener接口
public class TransactionListenerImpl implements TransactionListener {
    private AtomicInteger transactionIndex = new AtomicInteger(0);

    private ConcurrentHashMap<String, Integer> localTrans = new ConcurrentHashMap<>();

    // 当发送事务准备(half)消息成功时,将调用此方法执行本地事务
    @Override
    public LocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
        int value = transactionIndex.getAndIncrement();
        int status = value % 3;
        localTrans.put(msg.getTransactionId(), status);
        return LocalTransactionState.UNKNOW;
    }

    // 当没有回应准备(半)消息,代理将发送检查消息来检查事务状态,并执行此操作
    // 方法被调用以获取事务状态
    @Override
    public LocalTransactionState checkLocalTransaction(MessageExt msg) {
        Integer status = localTrans.get(msg.getTransactionId());
        if (null != status) {
            switch (status) {
                case 0:
                    return LocalTransactionState.UNKNOW;
                case 1:
                    return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
                case 2:
                    return LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;
                default:
                    return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
            }
        }
        return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
    }
}
  • 创建的线程池是用来执行TransactionListenerImpl#checkLocalTransaction

二、发送事务消息

TransactionMQProducer#sendMessageInTransaction

    @Override
    public TransactionSendResult sendMessageInTransaction(final Message msg,
        final Object arg) throws MQClientException {
        if (null == this.transactionListener) {
            throw new MQClientException("TransactionListener is null", null);
        }

        msg.setTopic(NamespaceUtil.wrapNamespace(this.getNamespace(), msg.getTopic()));
        return this.defaultMQProducerImpl.sendMessageInTransaction(msg, null, arg);
    }

TransactionMQProducer#sendMessageInTransaction

 public TransactionSendResult sendMessageInTransaction(final Message msg,
        final LocalTransactionExecuter localTransactionExecuter, final Object arg)
        throws MQClientException {
        TransactionListener transactionListener = getCheckListener();
        if (null == localTransactionExecuter && null == transactionListener) {
            throw new MQClientException("tranExecutor is null", null);
        }

        // ignore DelayTimeLevel parameter
        if (msg.getDelayTimeLevel() != 0) {
            MessageAccessor.clearProperty(msg, MessageConst.PROPERTY_DELAY_TIME_LEVEL);
        }

        Validators.checkMessage(msg, this.defaultMQProducer);

        SendResult sendResult = null;
        MessageAccessor.putProperty(msg, MessageConst.PROPERTY_TRANSACTION_PREPARED, "true");
        MessageAccessor.putProperty(msg, MessageConst.PROPERTY_PRODUCER_GROUP, this.defaultMQProducer.getProducerGroup());
        try {
            sendResult = this.send(msg);
        } catch (Exception e) {
            throw new MQClientException("send message Exception", e);
        }

        LocalTransactionState localTransactionState = LocalTransactionState.UNKNOW;
        Throwable localException = null;
        switch (sendResult.getSendStatus()) {
            case SEND_OK: {
                try {
                    if (sendResult.getTransactionId() != null) {
                        msg.putUserProperty("__transactionId__", sendResult.getTransactionId());
                    }
                    String transactionId = msg.getProperty(MessageConst.PROPERTY_UNIQ_CLIENT_MESSAGE_ID_KEYIDX);
                    if (null != transactionId && !"".equals(transactionId)) {
                        msg.setTransactionId(transactionId);
                    }
                    if (null != localTransactionExecuter) {
                        localTransactionState = localTransactionExecuter.executeLocalTransactionBranch(msg, arg);
                    } else if (transactionListener != null) {
                        log.debug("Used new transaction API");
                        localTransactionState = transactionListener.executeLocalTransaction(msg, arg);
                    }
                    if (null == localTransactionState) {
                        localTransactionState = LocalTransactionState.UNKNOW;
                    }

                    if (localTransactionState != LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE) {
                        log.info("executeLocalTransactionBranch return {}", localTransactionState);
                        log.info(msg.toString());
                    }
                } catch (Throwable e) {
                    log.info("executeLocalTransactionBranch exception", e);
                    log.info(msg.toString());
                    localException = e;
                }
            }
            break;
            case FLUSH_DISK_TIMEOUT:
            case FLUSH_SLAVE_TIMEOUT:
            case SLAVE_NOT_AVAILABLE:
                localTransactionState = LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;
                break;
            default:
                break;
        }

        try {
            this.endTransaction(sendResult, localTransactionState, localException);
        } catch (Exception e) {
            log.warn("local transaction execute " + localTransactionState + ", but end broker transaction failed", e);
        }

        TransactionSendResult transactionSendResult = new TransactionSendResult();
        transactionSendResult.setSendStatus(sendResult.getSendStatus());
        transactionSendResult.setMessageQueue(sendResult.getMessageQueue());
        transactionSendResult.setMsgId(sendResult.getMsgId());
        transactionSendResult.setQueueOffset(sendResult.getQueueOffset());
        transactionSendResult.setTransactionId(sendResult.getTransactionId());
        transactionSendResult.setLocalTransactionState(localTransactionState);
        return transactionSendResult;
    }
  • this.send(msg),给broker发送消息,其中
MessageAccessor.putProperty(msg, MessageConst.PROPERTY_TRANSACTION_PREPARED, "true")

告诉broker是事务消息,这时候,该消息不能被消费者消费

  • 消息发送成功后,开始执行事务
localTransactionState = transactionListener.executeLocalTransaction(msg, arg);
  • 事务执行完后,向broker发送事务执行结果,若执行成功,消费者可以执行该事务消息;若执行失败,消费者不能消费该事务消息

三、发送事务执行结果

DefaultMQProducerImpl#endTransaction

public void endTransaction(
        final SendResult sendResult,
        final LocalTransactionState localTransactionState,
        final Throwable localException) throws RemotingException, MQBrokerException, InterruptedException, UnknownHostException {
        final MessageId id;
        if (sendResult.getOffsetMsgId() != null) {
            id = MessageDecoder.decodeMessageId(sendResult.getOffsetMsgId());
        } else {
            id = MessageDecoder.decodeMessageId(sendResult.getMsgId());
        }
        String transactionId = sendResult.getTransactionId();
        final String brokerAddr = this.mQClientFactory.findBrokerAddressInPublish(sendResult.getMessageQueue().getBrokerName());
        EndTransactionRequestHeader requestHeader = new EndTransactionRequestHeader();
        requestHeader.setTransactionId(transactionId);
        requestHeader.setCommitLogOffset(id.getOffset());
        switch (localTransactionState) {
            case COMMIT_MESSAGE:
                requestHeader.setCommitOrRollback(MessageSysFlag.TRANSACTION_COMMIT_TYPE);
                break;
            case ROLLBACK_MESSAGE:
                requestHeader.setCommitOrRollback(MessageSysFlag.TRANSACTION_ROLLBACK_TYPE);
                break;
            case UNKNOW:
                requestHeader.setCommitOrRollback(MessageSysFlag.TRANSACTION_NOT_TYPE);
                break;
            default:
                break;
        }

        requestHeader.setProducerGroup(this.defaultMQProducer.getProducerGroup());
        requestHeader.setTranStateTableOffset(sendResult.getQueueOffset());
        requestHeader.setMsgId(sendResult.getMsgId());
        String remark = localException != null ? ("executeLocalTransactionBranch exception: " + localException.toString()) : null;
        this.mQClientFactory.getMQClientAPIImpl().endTransactionOneway(brokerAddr, requestHeader, remark,
            this.defaultMQProducer.getSendMsgTimeout());
    }

四、总结

  • 事务消息一开始并不是直接发送到指定的那个topic 对应的队列里面的,而是发送到RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC topic里面,防止消费者消费;然后broker响应生产者,执行executeLocalTransaction 方法来执行本地事务
  • 当本地事务执行成功,返回 commit提交事务,broker会先从RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC topic里面找到消息,恢复原来的样子,存储到生产者设置的topic;存储成功之后生成一条删除消息 并放到RMQ_SYS_TRANS_OP_HALF_TOPIC topic 里面
  • 如果本地事务失败,就要rollback ,会从RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC topic里面找到你那个消息,生成一条删除消息放到RMQ_SYS_TRANS_OP_HALF_TOPIC topic 里面

五、异常情况处理

1、提交信息失败

提交消息失败,直接抛异常,不用执行事务

2、事务执行完后,向broker提交事务执行结果失败

broker 会有个事务服务线程,隔一段时间就扫描RMQ_SYS_TRANS_HALF_TOPIC topic 里面没有提交或者回滚的消息,然后它发送消息给生产者,生产者执行检查事务的方法TransactionListener#checkLocalTransaction,询问事务的执行状态,默认访问15次

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