(七) Nepxion-Thunder分布式RPC集成框架 - 消息队列模型 -

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(七) Nepxion-Thunder分布式RPC集成框架 - 消息队列模型

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Netty Hessian Kafka Redis Docker

Nepxion-Thunder（QQ 群 471164539）发布在https://github.com/Nepxion/

1. JMS消息队列模型

主要是用于ActiveMQ & Tibco等基于JMS标准的MQ。结构图如下：

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工作原理
1）Spring扫描线程扫描到一个Service节点后，就会去新建一个MQContext对象，放入ServiceContextMap缓存中(如果存在则不新建，去缓存中拿)，进而创建queueAsyncResponseDestination，queueSyncResponseDestination，topicAsyncResponseDestination，放入相关DestinationMap缓存中(如果存在则不新建，去缓存中拿)，然后根据这些Destination建立MessagerListener消息监听对象，实现对Response Queue/Topic的监听。如果有消息被监听到，从消息里获取ProtocolRequest对象，执行ServerHandlerAdapter.handle(request, response)。机制跟Netty等一样，不阐述了。
2）Spring扫描线程扫描到一个Reference节点后，就会去新建一个MQContext对象，放入ReferenceContextMap缓存中(如果存在则不新建，去缓存中拿)，进而创建 queueAsyncRequestDestination，queueSyncRequestDestination，放入相关DestinationMap缓存中(如果存在则不新建，去缓存中拿)，然后根据这些Destination建立MessagerListener消息监听对象，实现对Request Queue的监听。如果有消息被监听到，从消息里获取ProtocolResponse对象，执行ClientHandlerAdapter.handle(response)。机制跟Netty等一样，不阐述了。
3）当调用端通过Spring Aop进行同步/异步远程调用时，先从缓存获取相关的DestinationMap中获取Destination对象，把ProtocolRequest请求通过MQProducer.produce发送到MQ服务器的Response Queue里，服务端监听到消息后处理，把结果封装到ProtocolResponse通过MQProducer.produce发送到Request Queue，调用端监听到消息后处理，如果是异步调用Callback方式完成调用，如果是同步通过CyclicBarrier的线程等待返回值，最后完成调用
4）当调用端通过Spring Aop进行广播远程调用时，把ProtocolRequest发布到Response Topic，服务端订阅监听该ProtocolRequest后，进行处理，不返回结果
5）Queue和Topic Destination名称是 destinationType + "-" + group + "-" + application + "-" + interfaze，防止不同类型的应用，重名接口接入到同一个MQ服务器
例如：request-queue-async-MY_GROUP-APP_IOS-com.nepxion.thunder.test.service.UserService
6）为服务/调用的接口指定不同的MQ服务器，前提是配置文件中必须出现两个以上的MQ服务器配置，如果只有一个，可以不指定，默认取配置的那个MQ服务器
7）为MQ指定Connection或Session的缓存方式(SingleConnectionFactory，CachingConnectionFactory，PooledConnectionFactory)，这个必须在配置文件中配置
8）为MQ指定两种不同的初始化方式(JNDI和非JNDI)

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类结构

1）MQTemplate.java - 消息发送模板类，继承JmsTemplate.java，覆盖doSend方法，把JmsMessage转换为ProtocolMessage，设定DeliveryMode，TimeToLive等属性值
2）MQProducer.java - 消息生产者类，通过线程池发布消息到MQ服务器指定Queue或者Topic，同时指定消息消费者消费完消息后，发送响应消息的指定Queue。调用端发送请求消息到Response Queue/Topic，实现对Request Queue监听，服务端发送响应消息到Request Queue，实现对Response Queue/Topic的监听
3）MQConsumer - 消息消费类，实现SessionAwareMessageListener.java
4）MQHierachy.java - MQ层次类，实现创建不同类型的ConnectionFactory，MQTemplate，MQProducer等核心对象，以及DefaultMessageListenerContainer的优化等，包括消息过滤，消费并发数，接收超时等
5）MQConnectionHierachy.java - 继承MQHierachy.java，实现非JNDI连接方式的初始化MQ连接
6）MQJndiHierachy.java - 继承MQHierachy.java，实现JNDI连接方式的初始化MQ连接
7）MQExecutorDelegate.java - MQExecutor的代理接口
8）MQServerExecutor.java - 继承AbstractServerExecutor.java，实现MQExecutorDelegate.java，初始化MQContext，初始化跟Response Queue/Topic相关的事情
9）MQServerHandler.java - 继承MQConsumer.java的onMessage方法，实现服务端对消息监听
10）MQClientExecutor.java - 继承AbstractClientExecutor.java，实现MQExecutorDelegate.java，初始化MQContext，初始化跟Request Queue和Response Queue/Topic相关的事情
11）MQClientHandler.java - 继承MQConsumer.java的onMessage方法，实现调用端对消息监听
12）MQClientInterceptor.java - 继承AbstractClientInterceptor.java，实现如下调用方式：
      异步调用：从缓存获取要调用的queueResponseDestination和queueRequestDestination，通过MQProducer.produce方法发送异步请求ProtocolRequest。通过监听获取异步返回
      同步调用：同异步调用，采用返回值返回
      广播调用：从缓存获取要调用的topicResponseDestination和topicRequestDestination，通过MQProducer.produce方法发送广播请求ProtocolRequest。不返回
      重复调用：不支持
13）MQContext.java - 实现初始化连接(MQHierachy)，初始化消息队列(Queue/Topic)，初始化消息监听(MQServerHandler/MQClientHandler)，初始化重连机制
14）MQCacheContainer.java - 缓存容器
15）MQQueueDestinationContainer.java - Queue Destination缓存容器
16）MQTopicDestinationContainer.java - Topic Destination缓存容器
17）MQDestinationUtil.java - Destination工具类
18）MQSelectorUtil.java - Selector工具类
19）MQBytesMessageConverter - 二进制和Java序列化对象互转的适配类

2. 非JMS消息队列模型

主要是用于Kafka。结构图如下：

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使用Kafka作为点对点通信，有响应返回的场景(同步返回值，异步带Callback返回)，特别要注意，所对应的Topic下分区数一定要大于等于调用端数目

工作原理
1）Spring扫描线程扫描到一个Service节点后，就会去新建一个KafkaMQContext对象，放入ServiceContextMap缓存中(如果存在则不新建，去缓存中拿)，进而创建 responseQueueDestinationEntity，responseTopicDestinationEntity，requestQueueDestinationEntity，然后根据这些DestinationEntity建立KafkaMQConsumer消息监听对象，实现对Response Queue/Topic(名称)的监听。如果有消息被监听到，从消息里获取ProtocolRequest对象，执行ServerHandlerAdapter.handle(request, response)。机制跟Netty等一样，不阐述了。
2）Spring扫描线程扫描到一个Reference节点后，就会去新建一个KafkaMQContext对象，放入ReferenceContextMap缓存中(如果存在则不新建，去缓存中拿)，进而创建 requestQueueDestinationEntity，然后根据这些DestinationEntity建立KafkaMQConsumer消息监听对象，实现对Request Queue(名称)的监听。如果有消息被监听到，从消息里获取ProtocolResponse对象，执行ClientHandlerAdapter.handle(response)。机制跟Netty等一样，不阐述了。
3）当调用端通过Spring Aop进行同步/异步远程调用时，先通过相关参数获得Topic名称，把ProtocolRequest请求通过KafkaMQProducer.produce发送到Kafka服务器的Response Queue里，服务端监听到消息后处理，把结果封装到ProtocolResponse通过KafkaMQProducer.produce发送到Request Queue，调用端监听到消息后处理，如果是异步调用Callback方式完成调用，如果是同步通过CyclicBarrier的线程等待返回值，最后完成调用
4）当调用端通过Spring Aop进行广播远程调用时，把ProtocolRequest发布到Response Topic，服务端订阅监听该ProtocolRequest后，进行处理，不返回结果
5）Queue和Topic Destination名称是 destinationType + "-" + group + "-" + application + "-" + interfaze，防止不同类型的应用，重名接口接入到同一个MQ服务器
      例如：request-queue-async-MY_GROUP-APP_IOS-com.nepxion.thunder.test.service.UserService
6）为服务/调用的接口指定不同的Kafka服务器，前提是配置文件中必须出现两个以上的Kafka服务器配置，如果只有一个，可以不指定，默认取配置的那个Kafka服务器
7）同步/异步调用和广播调用的区别，是前者消费者必须在相同Group，后者消费者必须在不同Group
8）框架使用Kafka的High Level API，对于消息在分区上的分配，采用DefaultPartitioner的分区策略，见官方解释：
       /**
* The default partitioning strategy:
        * <ul>
        * <li>If a partition is specified in the record, use it
* <li>If no partition is specified but a key is present choose a partition based on a hash of the key
        * <li>If no partition or key is present choose a partition in a round-robin fashion
        */
       对于Response Queue和Topic(名称)，Partition的分区策略通过DefaultPartitioner第三种策略，即不指定Partition和Key，让Kafka做权重轮询放入不同的分区
       对于Request Queue(名称)，Partition的分区策略通过DefaultPartitioner第二种策略，即不指定Partition，但指定Key(IP:Port)，通过Key的Hash值来决定放入哪个分区。这就意味着，一个服务调用端即享用一个独立的分区，这就为端到端的实现创造了条件
9）框架使用Google Guava的EventBus，使框架内部事件异步发送到外部。无论调用端和提供端，在每次Produce和Consume成功或者失败，都会发送相关的Event。如果是失败事件，为Retry创造了条件。当然可以通过配置文件来关闭事件发送

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类结构

1）KafkaMQProducer.java - 消息生产者类，通过线程池发布消息到Kafka服务器指定Queue或者Topic，同时指定消息消费者消费完消息后，发送响应消息的指定Queue。调用端发送请求消息到Response Queue/Topic，实现对Request Queue监听，服务端发送响应消息到Request Queue，实现对Response Queue/Topic的监听
2）KafkaMQConsumer.java - 消息消费类
3）KafkaMQExecutorDelegate.java - KafkaExecutor的代理接口
4）KafkaMQServerExecutor.java - 继承AbstractServerExecutor.java，实现KafkaMQExecutorDelegate.java，初始化KafkaContext，初始化跟Request Queue和Response Queue/Topic相关的事情
5）KafkaMQServerHandler.java - 继承KafkaMQConsumer.java，实现服务端对消息监听(Poll)
6）KafkaMQClientExecutor.java - 继承AbstractClientExecutor.java，实现KafkaMQExecutorDelegate.java，初始化KafkaContext，初始化跟Response Queue相关的事情
7）KafkaMQClientHandler.java - 继承KafkaMQConsumer.java，实现客户端端对消息监听(Poll)
8）KafkaMQClientInterceptor.java - 继承AbstractClientInterceptor.java，实现如下调用方式：
      异步调用：通过KafkaMQProducer.produce方法发送异步请求ProtocolRequest。通过监听获取异步返回
      同步调用：同异步调用，采用返回值返回
      广播调用：通过KafkaMQProducer.produce方法发送广播请求ProtocolRequest。不返回
      重复调用：支持，通过Google Guava的EventBus实现
9）KafkaMQContext.java - 实现初始化消息队列(Queue/Topic)，初始化消息监听(KafkaMQServerHandler/KafkaMQClientHandler)
10）KafkaMQCacheContainer.java - 缓存容器
11）KafkaMQDestinationUtil.java - Destination工具类