Java如何实现消费数据隔离？

Posted 2022-12-01 Java3y

我是3y，一年CRUD经验用十年的markdown程序员👨🏻‍💻常年被誉为优质八股文选手

今天继续更新austin项目，如果还没看过该系列的同学可以点开我的历史文章回顾下，在看的过程中不要忘记了点赞哟！建议不要漏了或者跳着看，不然这篇就看不懂了，之前写过的知识点和业务我就不再赘述啦。

今天要实现的是handler模块的消费数据隔离。在聊这个之前，先看下之前的实现是怎么样的。

austin-api接收到了请求之后，将请求发往Kafka，topicName为austin。而在austin-handler起了一个groupName名为austinGroup监听austin这个topic的数据，进而实现消息发送。

从系统架构来说，austin项目是可以发送多种类型消息的：短信、微信小程序、邮件等等等

那如果是单个topic单个group的话，有没有想过一个问题：如果某个发送渠道接口存在异常，超时了，此时会怎么样？

没错，消息都会堵住，因为它们消费同一个topic，用的是同一个消费者。

01、数据隔离

要破局？很简单。多topic多group就行啦。

上面这种能解决所有问题吗？并不。即便是同一个渠道，但不同类型的消息发送特性是不一样的。比如我要发push营销消息，有可能在某个时刻就要推送4000W的人群。

那这4000W人在短时间内完全发送出去，不太现实。这很可能意味着会影响到通知类的push消息

还要破局？很简单。 毕竟我们在设计消息模板的时候就已经考虑到这点了。消息模板有msgType字段来标识当前的模板属于哪种类型，那我们可以根据不同的消息类型再划分对应的group。

从理论上来说，我们可以为每种渠道的每种消息类型单独区分一个topic和group。因为topic间的数据是隔离的，不同的group间消费也是隔离的，那我们消费时肯定是数据隔离的。

不过，我目前的做法是：单topic多group。消费是隔离的，但生产的topic是共享的。我认为这样代码会更加清晰和易懂些，后期如果存在瓶颈了我们可以继续改。

02、消费端设计

从上面已经定了通过单topic多group来实现数据隔离。比如，我目前定义了6个渠道(im/push/邮件/短信/小程序/微信服务号)和3种消息类型(通知/营销/验证码)，那相当于起了18个消费者。

从kafka获取得到消息以后，我暂定规划是走几个步骤：消息丢弃->去重->真正发送

从本质上看去重和发送消息都是网络IO密集型。于是，为了提高吞吐量，我这边决定消费Kafka后存入缓存，做一层缓冲区。

做一层缓冲区可提高吞吐量，但同样会带来别的问题。如：当应用重启时，缓冲区的数据还没消费完，那是不是就会丢失？

这个我们可以后面再看看怎么把带来的问题给搞掂（持续关注，项目优化后面多着呢）。现在还是认为缓冲区的利大于弊，所以回到缓冲区上。

缓冲区给我的第一反应是实现生产者消费者模式

要实现这种模式，我初想了下挺简单的：消费Kafka的消息作为生产者，然后把数据扔进阻塞队列上，开多个线程去消费阻塞队列的数据就完事了。

后来又想了下，直接线程池不就完事了吗？线程池不就是生产者和消费者的实现吗。

于是乎，架构就变成了下图：

03、代码设计

在消费端首先看Receiver的代码，该类看起来看简单，就只有一个@KafkaListener注解修饰方法，从Kafka消费出来随后交给pending做处理

我用的是@KafkaListener注解从Kafka拉取消息，而没有用低级的Kafka api，原因无他：在项目前期无需做到完美，等有瓶颈的时候再想办法就好了。虽说如此，但我写的时候还是给我带来了不少的麻烦。

第一个问题：@KafkaListener是一个注解，从源码注释看它的传值只能够用Spring EL表达式和读取某个配置。但要知道的是，我的目的是想有多个group消费同一个topic。而我不可能说给每个group都定义一个消费的方法吧？（写这种破代码，我都睡不着觉）

翻了一个晚上技术博客我都没找到方案，甚至还发了个朋友圈吐槽下有没有人遇到过。第二天我仔细翻了下Spring的官方文档，终于给我找到了方案。

还是官方文档实在！

有了解决办法了以后，那事情就好办了。既然我是每种消息渠道的每种消息类型都要隔离，那我把这给枚举出来就完事啦！

我的Receiver是多例的，那么只要我遍历这个List就好了（初始化消费者在ReceiverStart类上）。

解决了用@KafkaListener注解动态传入groupId 进而创建多个消费者了之后。

我又遇到了第二个问题：Spring有@Aysnc注解来优雅实现线程池的方法调用。我之前是没用过@Aysnc注解的，但我看了下原理和使用姿势。我感觉这样挺优雅的（优雅永不过时）。但是用@Aysnc是肯定要自己创建线程池，并且我要给每个消费者都创建自己独有的线程池。而我不可能说给每个group都定义一个创建线程池的方法吧？（写这种破代码，我都睡不着觉）

这次翻了官网和各种技术博客，都没能解决掉我的问题：在Spring环境下@Async注解上动态传入线程池实例，以及创建线程池实例时可支持根据条件传参。

最后只能放弃掉@Aysnc注解了，以编程的方式去实现：

下面是TaskPendingHolder的实现（无非就是给每个消费者创建对应的线程池）：

而Task实现目前就比较简单啦，直接调用对应的Handler进而下发消息就好：

04、总结

代码看似简单，业务看似容易理解，但是要知道的是即便是很多小公司的生产项目都没有这种设计。一把梭可真的是太常见了（功能又不是不能实现，代码又不是不能跑，最主要的：人也不是不能跑）

这篇文章主要讲述了一个思路：在消费MQ的时候，多group是可以实现数据隔离的，想要提高消费的吞吐量，可以再做一层缓冲区（前提是消费是IO密集型的）

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