剖析nsq訊息佇列(二) 去中心化原始碼解析
在上一篇帖子剖析nsq訊息佇列(一) 簡介及去中心化實現原理中，我介紹了nsq的兩種使用方式，一種是直接連線，還有一種是通過nslookup來實現去中心化的方式使用，並大概說了一下實現原理，沒有什麼難理解的東西，這篇帖子我把nsq實現去中心化的原始碼和其中的業物邏輯展示給大家看一下。
nsqd和nsqlookupd的通訊實現
上一篇中在啟動nsqd時我用了以下命令，我指定了一個引數 --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 用於指定nsqlookupd的tcp監聽地址。
nsqd 和 nsqlookupd的通訊交流簡單來說就是下圖這樣
nsqd啟動後連線nsqlookupd,連線成功後，要傳送一個魔法標識nsq.MagicV1，這個標識有啥魔法麼，當然不是，他只是用於標明，客戶端和服務端雙方使用的資訊通訊版本，不能的版本有不同的處理方式，為了後期做新的訊息處理版本方便吧。
nsqlookupd 的程式碼塊
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) //... }
這個時候的nsqd已經和nsqlookupd建立好了連線，但是這時，僅僅說明他倆連線成功。
nsqlookupd也並沒有把這個連線加到可用的nsqd列表裡。
建立連線完成後，nsqd會發送IDENTIFY命令，這個命令裡包含了nsq的基本資訊
nsqd的程式碼
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埠，主機名，版本等等，傳送給nsqlookupd,nsqlookupd收到IDENTIFY命令後，解析資訊然後加到nsqd的可用列表裡
nsqlookupd 的程式碼塊
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的連線加入到可用列表裡
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
}然後每過15秒，會發送一個PING心跳命令給nsqlookupd，這樣保持存活狀態，nsqlookupd每次收到發過來的PING命令後，也會記下這個nsqd的最後更新時間，這樣做為一個篩選條件，如果長時間沒有更新，就認為這個節點有問題，不會把這個節點的資訊加入到可用列表。
到此為止，一個nsqd就把自己的資訊註冊到nsqlookupd的可用列表了，我們可以啟動多個nsqd和多個nsqlookupd，為nsqd
指定多個nsqlookupd，就如同我上一篇帖子寫的那樣
--lookupd-tcp-address=127.0.0.1:8200 --lookupd-tcp-address=127.0.0.1:7200nsqd和所有的nsqlookupd建立連線，註冊服務資訊，並保持心跳，保證可用列表的更新.
nsqlookupd 掛掉的處理方式
上面我們說了nsqd如果出現問題，nsqlookupd的nsqd可用列表裡就會處理掉這個連線資訊。如nsqlookupd掛了怎麼辦呢
目前的處理方式是這樣的，
無論是心跳，還是其他命令，nsqd會給所有的nsqlookup傳送資訊，當nsqd發現nsqlookupd出現問題時，在每次傳送命令時，會不斷的進行重新連線:
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")
}
}
// ...
}如果連線成功，會再次呼叫connectCallback方法，進行IDENTIFY命令的呼叫等。
客戶端和nsqlookupd、nsqd的通訊實現
上一篇帖子裡介紹了，客戶端如何連線nsqlookupd來進行通訊
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裡地址的埠，是nsqlookupd的http埠
這裡我還使用上一篇帖子中的圖，給大家詳細分析
呼叫方法c.ConnectToNSQLookupds(adds)，他的實現是訪問nsqlookupd的http埠http://127.0.0.1:7201/lookup?topic=testTopic1得到提供consumer訂閱的topic所有的producers節點資訊， url返回的資料資訊如下。
{
"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就是進行的上圖的操作
- 得到提供訂閱的
topic的nsqd列表 - 進行連線
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)
}
// 進行連線
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
}
}
}如何重新整理nsqd的可用列表
有新的nsqd加入，是如何處理的呢？
在呼叫ConnectToNSQLookupd時會啟動一個協程go r.lookupdLoop() 呼叫方法lookupdLoop的定時迴圈訪問 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
}
// 設定Interval 來迴圈訪問 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:
// ...
}處理 nsqd 的單點故障
當有nsqd出現故障時怎麼辦？當前的處理方式是
nsqdlookupd會把這個故障節點從可用列表中去除，客戶端從介面得到的可用列表永遠都是可用的。- 客戶端會把這個故障節點從可用節點上移除，然後要去判斷是否使用了
nsqlookup進行了連線，如果是則case r.lookupdRecheckChan <- 1去重新整理可用列表queryLookupd,如果不是，然後啟動一個協程去定時做重試連線，如果故障恢復，連線成功，會重新加入到可用列表.
客戶端實現的程式碼
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則去重新整理可用列表
if numLookupd > 0 {
// trigger a poll of the lookupd
select {
case r.lookupdRecheckChan <- 1:
default:
}
} else if reconnect {
// ...
}(c.String())
}
}