MQ 面试题
为什么要使用MQ
（1）解耦：A 系统发送数据到 BCD 三个系统，通过接口调用发送。如果 E 系统也要这个数据呢？那如果 C 系统现在不需要了呢？A 系统负责人几乎崩溃......A 系统跟其它各种乱七八糟的系统严重耦合，A 系统产生一条比较关键的数据，很多系统都需要 A 系统将这个数据发送过来。如果使用 MQ，A 系统产生一条数据，发送到 MQ 里面去，哪个系统需要数据自己去 MQ 里面消费。如果新系统需要数据，直接从 MQ 里消费即可；如果某个系统不需要这条数据了，就取消对 MQ 消息的消费即可。这样下来，A 系统压根儿不需要去考虑要给谁发送数据，不需要维护这个代码，也不需要考虑人家是否调用成功、失败超时等情况。
就是一个系统或者一个模块，调用了多个系统或者模块，互相之间的调用很复杂，维护起来很麻烦。但是其实这个调用是不需要直接同步调用接口的，如果用 MQ 给它异步化解耦。
（2）异步：A 系统接收一个请求，需要在自己本地写库，还需要在 BCD 三个系统写库，自己本地写库要 3ms，BCD 三个系统分别写库要 300ms、450ms、200ms。最终请求总延时是 3 + 300 + 450 + 200 = 953ms，接近 1s，用户感觉搞个什么东西，慢死了慢死了。用户通过浏览器发起请求。如果使用 MQ，那么 A 系统连续发送 3 条消息到 MQ 队列中，假如耗时 5ms，A 系统从接受一个请求到返回响应给用户，总时长是 3 + 5 = 8ms。
（3）削峰：减少高峰时期对服务器压力。
那你们使用什么MQ？基于什么做的选型？
我们主要调研了几个主流的mq，kafka、rabbitmq、rocketmq、activemq，选型我们主要基于以下几个点去考虑：
- 由于我们系统的qps压力比较大，所以性能是首要考虑的要素。
- 开发语言，由于我们的开发语言是java，主要是为了方便二次开发。
- 对于高并发的业务场景是必须的，所以需要支持分布式架构的设计。
- 功能全面，由于不同的业务场景，可能会用到顺序消息、事务消息等。
基于以上几个考虑，我们最终选择了RocketMQ。
你上面提到异步发送，那消息可靠性怎么保证？
消息丢失可能发生在生产者发送消息、MQ本身丢失消息、消费者丢失消息3个方面。
生产者丢失
生产者丢失消息的可能点在于程序发送失败抛异常了没有重试处理，或者发送的过程成功但是过程中网络闪断MQ没收到，消息就丢失了。
由于同步发送的一般不会出现这样使用方式，所以我们就不考虑同步发送的问题，我们基于异步发送的场景来说。
异步发送分为两个方式：异步有回调和异步无回调，无回调的方式，生产者发送完后不管结果可能就会造成消息丢失，而通过异步发送+回调通知+本地消息表的形式我们就可以做出一个解决方案。以下单的场景举例。
下单后先保存本地数据和MQ消息表，这时候消息的状态是发送中，如果本地事务失败，那么下单失败，事务回滚。
下单成功，直接返回客户端成功，异步发送MQ消息
MQ回调通知消息发送结果，对应更新数据库MQ发送状态
JOB轮询超过一定时间（时间根据业务配置）还未发送成功的消息去重试
在监控平台配置或者JOB程序处理超过一定次数一直发送不成功的消息，告警，人工介入。
一般而言，对于大部分场景来说异步回调的形式就可以了，只有那种需要完全保证不能丢失消息的场景我们做一套完整的解决方案。
MQ 丢失
如果生产者保证消息发送到MQ，而MQ收到消息后还在内存中，这时候宕机了又没来得及同步给从节点，就有可能导致消息丢失。
比如RocketMQ：
RocketMQ分为同步刷盘和异步刷盘两种方式，默认的是异步刷盘，就有可能导致消息还未刷到硬盘上就丢失了，可以通过设置为同步刷盘的方式来保证消息可靠性，这样即使MQ挂了，恢复的时候也可以从磁盘中去恢复消息。
比如Kafka也可以通过配置做到：
acks=all 只有参与复制的所有节点全部收到消息，才返回生产者成功。这样的话除非所有的节点都挂了，消息才会丢失。
replication.factor=N,设置大于1的数，这会要求每个partion至少有2个副本
min.insync.replicas=N，设置大于1的数，这会要求leader至少感知到一个follower还保持着连接
retries=N，设置一个非常大的值，让生产者发送失败一直重试
虽然我们可以通过配置的方式来达到MQ本身高可用的目的，但是都对性能有损耗，怎样配置需要根据业务做出权衡。
消费者丢失
消费者丢失消息的场景：消费者刚收到消息，此时服务器宕机，MQ认为消费者已经消费，不会重复发送消息，消息丢失。
RocketMQ默认是需要消费者回复ack确认，而kafka需要手动开启配置关闭自动offset。
消费方不返回ack确认，重发的机制根据MQ类型的不同发送时间间隔、次数都不尽相同，如果重试超过次数之后会进入死信队列，需要手工来处理了。（Kafka没有这些）
消费失败导致消息积压怎么处理？
因为考虑到时消费者消费一直出错的问题，那么我们可以从以下几个角度来考虑：
- 消费者出错，肯定是程序或者其他问题导致的，如果容易修复，先把问题修复，让consumer恢复正常消费
- 如果时间来不及处理很麻烦，做转发处理，写一个临时的consumer消费方案，先把消息消费，然后再转发到一个新的topic和MQ资源，这个新的topic的机器资源单独申请，要能承载住当前积压的消息
- 处理完积压数据后，修复consumer，去消费新的MQ和现有的MQ数据，新MQ消费完成后恢复原状
RocketMQ 实现原理
RocketMQ由NameServer注册中心集群、Producer生产者集群、Consumer消费者集群和若干Broker（RocketMQ进程）组成，它的架构原理是这样的：
- Broker在启动的时候去向所有的NameServer注册，并保持长连接，每30s发送一次心跳
- Producer在发送消息的时候从NameServer获取Broker服务器地址，根据负载均衡算法选择一台服务器来发送消息
- Conusmer消费消息的时候同样从NameServer获取Broker地址，然后主动拉取消息来消费
如何保证消息不会重复消费？
设置唯一主键，拿到id之后与数据库进行比对，如果已存在则丢弃消息。
RocketMQ的消费模式
集群模式与广播模式
RocketMQ 是基于发布订阅模型的消息中间件。所谓的发布订阅就是说，consumer 订阅了 broker 上的某个 topic，当 producer 发布消息到 broker 上的该 topic 时，consumer 就能收到该条消息。
之前我们讲过 consumer group 的概念，即消费同一类消息的多个 consumer 实例组成一个消费者组，也可以称为一个 consumer 集群，这些 consumer 实例使用同一个 group name。需要注意一点，除了使用同一个 group name，订阅的 tag 也必须是一样的，只有符合这两个条件的 consumer 实例才能组成 consumer 集群。
集群消费
当 consumer 使用集群消费时，每条消息只会被 consumer 集群内的任意一个 consumer 实例消费一次。举个例子，当一个 consumer 集群内有 3 个consumer 实例（假设为consumer 1、consumer 2、consumer 3）时，一条消息投递过来，只会被consumer 1、consumer 2、consumer 3中的一个消费。
同时记住一点，使用集群消费的时候，consumer 的消费进度是存储在 broker 上，consumer 自身是不存储消费进度的。消息进度存储在 broker 上的好处在于，当你 consumer 集群是扩大或者缩小时，由于消费进度统一在broker上，消息重复的概率会被大大降低了。
注意：在集群消费模式下，并不能保证每一次消息失败重投都投递到同一个 consumer 实例。
广播消费
当 consumer 使用广播消费时，每条消息都会被 consumer 集群内所有的 consumer 实例消费一次，也就是说每条消息至少被每一个 consumer 实例消费一次。举个例子，当一个 consumer 集群内有 3 个 consumer 实例（假设为 consumer 1、consumer 2、consumer 3）时，一条消息投递过来，会被 consumer 1、consumer 2、consumer 3都消费一次。
与集群消费不同的是，consumer 的消费进度是存储在各个 consumer 实例上，这就容易造成消息重复。还有很重要的一点，对于广播消费来说，是不会进行消费失败重投的，所以在 consumer 端消费逻辑处理时，需要额外关注消费失败的情况。
虽然广播消费能保证集群内每个 consumer 实例都能消费消息，但是消费进度的维护、不具备消息重投的机制大大影响了实际的使用。因此，在实际使用中，更推荐使用集群消费，因为集群消费不仅拥有消费进度存储的可靠性，还具有消息重投的机制。而且，我们通过集群消费也可以达到广播消费的效果。
使用集群消费模拟广播消费
如果业务上确实需要使用广播消费，那么我们可以通过创建多个 consumer 实例，每个 consumer 实例属于不同的 consumer group，但是它们都订阅同一个 topic。
举个例子，我们创建 3 个 consumer 实例，consumer 1（属于consumer group 1）、consumer 2（属于 consumer group 2）、consumer 3（属于consumer group 3），它们都订阅了 topic A ，那么当 producer 发送一条消息到 topic A 上时，由于 3 个consumer 属于不同的 consumer group，所以 3 个consumer都能收到消息，也就达到了广播消费的效果了。
除此之外，每个 consumer 实例的消费逻辑可以一样也可以不一样，每个consumer group还可以根据需要增加 consumer 实例，比起广播消费来说更加灵活。