剖析nsq消息队列(二) 去中心化代码源码解析

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=127.0.0.1:7200

nsqd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()) } }