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带你入门Go语言的消息队列NSQ

以前看到过NSQ这个东西，也一直没去看。今天刚好有时间就搭建了下，简单尝试了下这个Go语言下的消息队列NSQ，我这里简要记录下。

其实，NSQ国内用的是比较少的，我这里也是算了解这么个东西吧 ，稍微看下源码，学到东西而已。

NSQ简介

NSQ是一个基于Go语言的分布式实时消息平台, 它具有分布式、去中心化的拓扑结构，支持无限水平扩展。无单点故障、故障容错、高可用性以及能够保证消息的可靠传递的特征。另外，NSQ非常容易配置和部署, 且支持众多的消息协议。支持多种客户端，协议简单，如果有兴趣可参照协议自已实现一个也可以。

NSQ的几个组件

  1. nsqd：一个负责接收、排队、转发消息到客户端的守护进程

  2. nsqlookupd：管理拓扑信息, 用于收集nsqd上报的topic和channel,并提供最终一致性的发现服务的守护进程

  3. nsqadmin：一套Web用户界面，可实时查看集群的统计数据和执行相应的管理任务

  4. utilities：基础功能、数据流处理工具，如nsq_stat、nsq_tail、nsq_to_file、nsq_to_http、nsq_to_nsq、to_nsq


相关网址

NSQ官网：(https://nsq.io)


GitHub:(https://github.com/nsqio/nsq)


NSQ官方客户端：(https://nsq.io/clients/client_libraries.html)


NSQ文档：(https://nsq.io/overview/design.html)


NSQ协议：(https://nsq.io/clients/tcp_protocol_spec.html)


NSQ安装

NSQ的安装方式有好几种，可以通过二进制、源码、Docker、Brew等方式安装

如果是Mac电脑，直接用Brew安装

brew install nsq

如果是Docker的安装，就参照下上面那个网址吧，按照步骤操作就行了，我没有用的这个安装方式。

我是用的源码的安装方式，因为二进制的那个放在S3上面，下起来好慢，于是直接把Github的源代码下载来，这里也有一个好处就是可以看源码来跟踪学习。还方便些。

下载后的目录结构如下所示：

NSQ 运行

如果用源码运行，而不是Make后将可执行文件放到bin目录这种，那么下载后解决完所有的依赖包后，cd 进入到 nsqio/nsq/apps/nsqd目录后，可以执行 go run ./ 或 go run main.go options.go 否则会报如下错误

nsqio/nsq/apps/nsqd/main.go:44:13: undefined: nsqdFlagSet
nsqio/nsq/apps/nsqd/main.go:54:10: undefined: config

其实进入到apps目录执行，最终还是会到 nsqio/nsq/nsqd这个下面去执行业务处理代码的，apps这里仅仅是用go-srv这个包进行了一层服务包装而已，变成守护和一些入口参数等。

$ go run ./
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.597911 INFO: nsqd v1.2.1-alpha (built w/go1.11.2)
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.597980 INFO: ID: 809
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.598396 INFO: TOPIC(test): created
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.598449 INFO: TOPIC(test): new channel(test)
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.598535 INFO: TOPIC(test): new channel(lc)
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.598545 INFO: NSQ: persisting topic/channel metadata to nsqd.dat
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.599714 INFO: TCP: listening on [::]:4150
[nsqd] 2020/03/22 00:55:27.599806 INFO: HTTP: listening on [::]:4151

看到上面的提示，表示启动成功了，它会分别开放TCP和HTTP的端口，4150,4151可以通过配置或flag参数的方式更改， 同时它也支持TLS/SSL.

HTTP测试

启动nsqd后，可以用http来测试发送一条消息,可使用CURL来操作。

$ curl -d '这是一条测试消息' 'http://127.0.0.1:4151/pub?topic=test&channel=lc'
OK

NSQ消息模式

我们知道消息一般有推和拉模式，NSQ的消息模式为推的方式，这种模式可以保证消息的及时性，当有消息时可以及时推送出去。但是要根椐客户端的消耗能力和节奏去控制，NSQ是通过更改RDY的值来实现的。当没有消息时为0, 服务端推送消息后，客户端比如调用 updateRDY（）这个方法改成3, 那么服务端推送时，就会根椐这个值做流控了。

发送消息是通过连接的TCP发出去的，先发到Topic下面，再转到Channel下面，最后从通道 memoryMsgChan 中取出msg，然后发出。

github.com/nsqio/nsq/nsqd/protocol_v2.go

func (p *protocolV2) messagePump(client *clientV2, startedChan chan bool) {
    var err error
    var memoryMsgChan chan *Message
    var backendMsgChan <-chan []byte
    var subChannel *Channel
    // NOTE: `flusherChan` is used to bound message latency for
    // the pathological case of a channel on a low volume topic
    // with >1 clients having >1 RDY counts
    var flusherChan <-chan time.Time
    var sampleRate int32

    subEventChan := client.SubEventChan
    identifyEventChan := client.IdentifyEventChan
    outputBufferTicker := time.NewTicker(client.OutputBufferTimeout)
    heartbeatTicker := time.NewTicker(client.HeartbeatInterval)
    heartbeatChan := heartbeatTicker.C
    msgTimeout := client.MsgTimeout
    
    ...
    ...
    case msg := <-memoryMsgChan:
            if sampleRate > 0 && rand.Int31n(100) > sampleRate {
                continue
            }
            msg.Attempts++

            subChannel.StartInFlightTimeout(msg, client.ID, msgTimeout)
            client.SendingMessage()
            err = p.SendMessage(client, msg)
            if err != nil {
                goto exit
            }
            flushed = false
        case <-client.ExitChan:
            goto exit
        }


NSQ还支持延时消息的发送，比如订单在30分钟未支付做无效处理等场景，延时使用的是heap包的优先级队列，实现了里面的一些方法。通过判断当前时间和延时时间做对比，然后从延时队列里面弹出消息再发送到channel中，后续流程和普通消息一样，我看网上有 人碰到过说延时消息会有并发问题，最后还用的Redis的ZSET实现的，所以不确定这个延时的靠不靠谱，要求不高的倒是可以试试。

curl -d '这是一条延迟消息' 'http://127.0.0.1:4151/pub?topic=test&channel=lc&defer=3000'

defer参数，单位：毫秒

NSQ消费

消费消息时，channel类似于kafka里面的消费组的概念，比如同一个channel。那么只会被一个实例消费，不会多个实例都能消费到那条消息，所以可用于消息的负载均衡, 我看到网上有人有疑惑就是他指定topic，然后再用不同的channel去消费，说怎么能收到其它channel的消息，不能直接过滤消息，其实channel不是用来过滤的。

NSQ发送的消息可以确保至少被一个消费者消费，它的消费级别为至少消费一次，为了确保消息消费，如果客户端超时、重新放入队列或重连等，重复消费是不可避免的，所以客户端业务流程一定要做消息的幂等处理。

客户端回复FIN 或者 REQ 表示成功或者重发。如果客户端未能及时发送，则NSQ将重复发送消息给该客户端。

另外，NSQ不像 Kafka，我们是能到消息的有序的，但NSQ不行，客户端收到的消费为无序的。虽然每条消息有一个时间戳，但如果对顺序有要求的，那就要注意了。所以，NSQ更适合处理数据量大但是彼此间没有顺序关系的消息。

NSQ的Go客户端

NSQ是支持多种形式的客户端的，像HTTP或客户端库来操作，而且官方其实还建议使用HTTP的方式，HTTP的方式，直接发GET或POST请求就行了。

go get https://github.com/nsqio/go-nsq

发送消息

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "github.com/nsqio/go-nsq"
    "time"
)




func main() {
    var (
        p1 *producer
        p2 *producer
    )
    p1 = &producer{}
    p2 = &producer{}
    p1.producer,_ = InitProducer("127.0.0.1:4150")
    p2.producer,_ = InitProducer("127.0.0.1:4150")

    defer p1.producer.Stop()
    defer p2.producer.Stop()

    //p1.publish("test","hello!!!")
    p1.deferredPublish("test", 10 * time.Second,"这是一条延迟消息?")
    fmt.Println("done")
}


type producer struct {
    producer *nsq.Producer
}

func(p *producer) publish(topic string,message string)  (err error){
    if message == "" {
        return errors.New("message is empty")
    }
    if err = p.producer.Publish(topic,[]byte(message)); err != nil {
        fmt.Println(err)
        return  err
    }
    return nil
}
// 延迟消息
func(p *producer) deferredPublish(topic string,delay time.Duration, message string)  (err error){
    if message == "" {
        return errors.New("message is empty")
    }
    if err = p.producer.DeferredPublish(topic,delay, []byte(message)); err != nil {
        fmt.Println(err)
        return  err
    }
    return nil
}

func InitProducer(addr string) (p *nsq.Producer,err error){
    var (
        config *nsq.Config
    )
    config = nsq.NewConfig()
    if p, err  = nsq.NewProducer(addr, config); err != nil {
        return  nil, err
    }
    return p, nil
}

消费消息

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "github.com/nsqio/go-nsq"
)

//nsqio消费测试

type MyTestHandler struct {
    q *nsq.Consumer
    messageReceive int
}

func (h *MyTestHandler) HandleMessage(message *nsq.Message) error {
    type Data struct {
    }

    var (
        data *Data
        err error
    )
    data = &Data{}
    if err = json.Unmarshal(message.Body, data) ;err != nil {
        fmt.Printf("Id:%s, Msg:%s \n", message.ID, string(message.Body))
        err = nil
    }
    message.Finish()
    return nil
}
func initConsuemr(topic string, channel string) {
    var (
        config *nsq.Config
        h *MyTestHandler
        err  error
    )
    h = &MyTestHandler{
    }

    config = nsq.NewConfig()

    if h.q, err = nsq.NewConsumer(topic, channel, config); err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }

    h.q.AddHandler(h)
    if err = h.q.ConnectToNSQD("127.0.0.1:4150"); err != nil {
        fmt.Println(err)
    }

    //<-h.q.StopChan
    fmt.Println("stop")
    return

}

func main() {
    initConsuemr("test","test")
    initConsuemr("test","lc")
    select{}
}

总的来说，NSQ的消费是有保障的，能保证消息的可靠性。可用多个 nsqd和nsqlookupd做分布式集群等，使用Go的channel能够高并发消费，高吞吐量，而且，部署方面也简单。不过，给我的感觉还是不如Kafka和RocketMQ这些专业的消息队列，不过在某些场景下还是够用的。这个就得根椐自已的情况去取舍了，毕竟，没有好的架构，只有合适的架构。


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