剖析nsq消息队列(二) 去中心化源码解析
在上一篇帖子剖析nsq消息队列(一) 简介及去中心化实现原理中，我介绍了nsq的两种使用方式，一种是直接连接，还有一种是通过nslookup来实现去中心化的方式使用，并大概说了一下实现原理，没有什么难理解的东西，这篇帖子我把nsq实现去中心化的源码和其中的业物逻辑展示给大家看一下。
nsqd和nsqlookupd的通信实现
上一篇中在启动nsqd时我用了以下命令，我指定了一个参数 --lookupd-tcp-address
./nsqd -tcp-address ":8000" -http-address ":8001" --lookupd-tcp-address=127.0.0.1:8200 --lookupd-tcp-address=127.0.0.1:7200 -data-path=./a--lookupd-tcp-address 用于指定nsqlookupd的tcp监听地址。
nsqd 和 nsqlookupd的通信交流简单来说就是下图这样
nsqd启动后连接nsqlookupd,连接成功后，要发送一个魔法标识nsq.MagicV1，这个标识有啥魔法么，当然不是，他只是用于标明，客户端和服务端双方使用的信息通信版本，不能的版本有不同的处理方式，为了后期做新的消息处理版本方便吧。
nsqlookupd 的代码块
func (p *tcpServer) Handle(clientConn net.Conn) {
// ...
buf := make([]byte, 4)
_, err := io.ReadFull(clientConn, buf)
// ...
protocolMagic := string(buf)
// ...
var prot protocol.Protocol
switch protocolMagic {
case " V1":
prot = &LookupProtocolV1{ctx: p.ctx}
default:
// ...
return
}
err = prot.IOLoop(clientConn)
//...
}这个时候的nsqd已经和nsqlookupd建立好了连接，但是这时，仅仅说明他俩连接成功。
nsqlookupd也并没有把这个连接加到可用的nsqd列表里。
建立连接完成后，nsqd会发送IDENTIFY命令，这个命令里包含了nsq的基本信息
nsqd的代码
ci := make(map[string]interface{})
ci["version"] = version.Binary
ci["tcp_port"] = n.RealTCPAddr().Port
ci["http_port"] = n.RealHTTPAddr().Port
ci["hostname"] = hostname
ci["broadcast_address"] = n.getOpts().BroadcastAddress
cmd, err := nsq.Identify(ci)
if err != nil {
lp.Close()
return
}
resp, err := lp.Command(cmd)包含了nsqd 提供的tcp和http端口，主机名，版本等等，发送给nsqlookupd,nsqlookupd收到IDENTIFY命令后，解析信息然后加到nsqd的可用列表里
nsqlookupd 的代码块
func (p *LookupProtocolV1) IDENTIFY(client *ClientV1, reader *bufio.Reader, params []string) ([]byte, error) {
var err error
if client.peerInfo != nil {
return nil, protocol.NewFatalClientErr(err, "E_INVALID", "cannot IDENTIFY again")
}
var bodyLen int32
err = binary.Read(reader, binary.BigEndian, &bodyLen)
// ...
body := make([]byte, bodyLen)
_, err = io.ReadFull(reader, body)
// ...
peerInfo := PeerInfo{id: client.RemoteAddr().String()}
err = json.Unmarshal(body, &peerInfo)
// ...
client.peerInfo = &peerInfo
// 把nsqd的连接加入到可用列表里
if p.ctx.nsqlookupd.DB.AddProducer(Registration{"client", "", ""}, &Producer{peerInfo: client.peerInfo}) {
p.ctx.nsqlookupd.logf(LOG_INFO, "DB: client(%s) REGISTER category:%s key:%s subkey:%s", client, "client", "", "")
}
// ...
return response, nil
}然后每过15秒，会发送一个PING心跳命令给nsqlookupd，这样保持存活状态，nsqlookupd每次收到发过来的PING命令后，也会记下这个nsqd的最后更新时间，这样做为一个筛选条件，如果长时间没有更新，就认为这个节点有问题，不会把这个节点的信息加入到可用列表。
到此为止，一个nsqd就把自己的信息注册到nsqlookupd的可用列表了，我们可以启动多个nsqd和多个nsqlookupd，为nsqd
指定多个nsqlookupd，就如同我上一篇帖子写的那样
--lookupd-tcp-address=127.0.0.1:8200 --lookupd-tcp-address=127.0.0.1:7200nsqd和所有的nsqlookupd建立连接，注册服务信息，并保持心跳，保证可用列表的更新.
nsqlookupd 挂掉的处理方式
上面我们说了nsqd如果出现问题，nsqlookupd的nsqd可用列表里就会处理掉这个连接信息。如nsqlookupd挂了怎么办呢
目前的处理方式是这样的，
无论是心跳，还是其他命令，nsqd会给所有的nsqlookup发送信息，当nsqd发现nsqlookupd出现问题时，在每次发送命令时，会不断的进行重新连接:
func (lp *lookupPeer) Command(cmd *nsq.Command) ([]byte, error) {
initialState := lp.state
if lp.state != stateConnected {
err := lp.Connect()
if err != nil {
return nil, err
}
lp.state = stateConnected
_, err = lp.Write(nsq.MagicV1)
if err != nil {
lp.Close()
return nil, err
}
if initialState == stateDisconnected {
lp.connectCallback(lp)
}
if lp.state != stateConnected {
return nil, fmt.Errorf("lookupPeer connectCallback() failed")
}
}
// ...
}如果连接成功，会再次调用connectCallback方法，进行IDENTIFY命令的调用等。
客户端和nsqlookupd、nsqd的通信实现
上一篇帖子里介绍了，客户端如何连接nsqlookupd来进行通信
adds := []string{"127.0.0.1:7201", "127.0.0.1:8201"}
config := nsq.NewConfig()
config.MaxInFlight = 1000
config.MaxBackoffDuration = 5 * time.Second
config.DialTimeout = 10 * time.Second
topicName := "testTopic1"
c, _ := nsq.NewConsumer(topicName, "ch1", config)
testHandler := &MyTestHandler{consumer: c}
c.AddHandler(testHandler)
if err := c.ConnectToNSQLookupds(adds); err != nil {
panic(err)
}需要注意adds里地址的端口，是nsqlookupd的http端口
这里我还使用上一篇帖子中的图，给大家详细分析
调用方法c.ConnectToNSQLookupds(adds)，他的实现是访问nsqlookupd的http端口http://127.0.0.1:7201/lookup?topic=testTopic1得到提供consumer订阅的topic所有的producers节点信息， url返回的数据信息如下。
{
"channels": [
"nsq_to_file",
"ch1"
],
"producers": [
{
"remote_address": "127.0.0.1:58606",
"hostname": "li-peng-mc-macbook.local",
"broadcast_address": "li-peng-mc-macbook.local",
"tcp_port": 8000,
"http_port": 8001,
"version": "1.1.1-alpha"
},
{
"remote_address": "127.0.0.1:58627",
"hostname": "li-peng-mc-macbook.local",
"broadcast_address": "li-peng-mc-macbook.local",
"tcp_port": 7000,
"http_port": 7001,
"version": "1.1.1-alpha"
}
]
}
方法queryLookupd就是进行的上图的操作
- 得到提供订阅的
topic的nsqd列表 - 进行连接
func (r *Consumer) queryLookupd() {
retries := 0
retry:
endpoint := r.nextLookupdEndpoint()
// ...
err := apiRequestNegotiateV1("GET", endpoint, nil, &data)
if err != nil {
// ...
}
var nsqdAddrs []string
for _, producer := range data.Producers {
broadcastAddress := producer.BroadcastAddress
port := producer.TCPPort
joined := net.JoinHostPort(broadcastAddress, strconv.Itoa(port))
nsqdAddrs = append(nsqdAddrs, joined)
}
// 进行连接
for _, addr := range nsqdAddrs {
err = r.ConnectToNSQD(addr)
if err != nil && err != ErrAlreadyConnected {
r.log(LogLevelError, "(%s) error connecting to nsqd - %s", addr, err)
continue
}
}
}如何刷新nsqd的可用列表
有新的nsqd加入，是如何处理的呢？
在调用ConnectToNSQLookupd时会启动一个协程go r.lookupdLoop() 调用方法lookupdLoop的定时循环访问 queryLookupd 更新 nsqd的可用列表
// poll all known lookup servers every LookupdPollInterval
func (r *Consumer) lookupdLoop() {
// ...
var ticker *time.Ticker
select {
case <-time.After(jitter):
case <-r.exitChan:
goto exit
}
// 设置Interval 来循环访问 queryLookupd
ticker = time.NewTicker(r.config.LookupdPollInterval)
for {
select {
case <-ticker.C:
r.queryLookupd()
case <-r.lookupdRecheckChan:
r.queryLookupd()
case <-r.exitChan:
goto exit
}
}
exit:
// ...
}处理 nsqd 的单点故障
当有nsqd出现故障时怎么办？当前的处理方式是
nsqdlookupd会把这个故障节点从可用列表中去除，客户端从接口得到的可用列表永远都是可用的。- 客户端会把这个故障节点从可用节点上移除，然后要去判断是否使用了
nsqlookup进行了连接，如果是则case r.lookupdRecheckChan <- 1去刷新可用列表queryLookupd,如果不是，然后启动一个协程去定时做重试连接，如果故障恢复，连接成功，会重新加入到可用列表. 客户端实现的代码
func (r *Consumer) onConnClose(c *Conn) {
// ...
// remove this connections RDY count from the consumer's total
delete(r.connections, c.String())
left := len(r.connections)
// ...
r.mtx.RLock()
numLookupd := len(r.lookupdHTTPAddrs)
reconnect := indexOf(c.String(), r.nsqdTCPAddrs) >= 0
// 如果使用的是nslookup则去刷新可用列表
if numLookupd > 0 {
// trigger a poll of the lookupd
select {
case r.lookupdRecheckChan <- 1:
default:
}
} else if reconnect {
// ...
}(c.String())
}
}