订阅模式

最近更新时间: 2024-10-17 17:10:00

为了适用不同场景的需求,Pulsar 支持四种订阅模式:Exclusive、Shared、Failover、Key_Shared。

订阅模式

独占模式(Exclusive)

Exclusive 独占模式(默认模式):一个 Subscription 只能与一个 Consumer 关联,只有这个 Consumer 可以接收到 Topic 的全部消息,如果该 Consumer 出现故障了就会停止消费。

Exclusive 订阅模式下,同一个 Subscription 里只有一个 Consumer 能消费 Topic,如果多个 Consumer 订阅则会报错,适用于全局有序消费的场景。

Exclusive 模型图

// 构建消费者
Consumer<byte[]> consumer = pulsarClient.newConsumer()
    // topic完整路径,格式为persistent://集群(租户)ID/命名空间/Topic名称,从【Topic管理】处复制
    .topic("persistent://pulsar-xxx/sdk_java/topic1")
    // 需要在控制台Topic详情页创建好一个订阅,此处填写订阅名
    .subscriptionName("sub_topic1")
    // 声明消费模式为exclusive(独占)模式
    .subscriptionType(SubscriptionType.Exclusive)
    .subscribe();

启动多个消费者将收到错误信息如下图所示:

共享模式(Shared)

消息通过 round robin 轮询机制(也可以自定义)分发给不同的消费者,并且每个消息仅会被分发给一个消费者。当消费者断开连接,所有被发送给他,但没有被确认的消息将被重新安排,分发给其它存活的消费者。

Shared 模型图

// 构建消费者
Consumer<byte[]> consumer = pulsarClient.newConsumer()
    // topic完整路径,格式为persistent://集群(租户)ID/命名空间/Topic名称,从【Topic管理】处复制
    .topic("persistent://pulsar-xxx/sdk_java/topic1")
    // 需要在控制台Topic详情页创建好一个订阅,此处填写订阅名
    .subscriptionName("sub_topic1")
    // 声明消费模式为 Shared(共享)模式
    .subscriptionType(SubscriptionType.Shared)
    .subscribe();

多个 Shared 模式消费者如下图所示:

灾备模式(Failover)

当存在多个 consumer 时,将会按字典顺序排序,第一个 consumer 被初始化为唯一接受消息的消费者。当第一个 consumer 断开时,所有的消息(未被确认和后续进入的)将会被分发给队列中的下一个 consumer。

Failover 模型图

// 构建消费者
Consumer<byte[]> consumer = pulsarClient.newConsumer()
    // topic完整路径,格式为persistent://集群(租户)ID/命名空间/Topic名称,从【Topic管理】处复制
    .topic("persistent://pulsar-xxx/sdk_java/topic1")
    // 需要在控制台Topic详情页创建好一个订阅,此处填写订阅名
    .subscriptionName("sub_topic1")
    // 声明消费模式为灾备模式
    .subscriptionType(SubscriptionType.Failover)
    .subscribe();

多个 Failover 模式消费者如下图所示:

KEY 共享模式(Key_Shared)

当存在多个 Consumer 时,将根据消息的 Key 进行分发,Key 相同的消息只会被分发到同一个消费者。

Key_Shared 模型图

注意:

  • Key_Shared 本身在使用上存在一定的限制条件,由于其工程实现复杂度较高,在社区版本迭代中,不断有对 Key_Shared 的功能进行改进以及优化,整体稳定性相较 Exclusive,Failover 和 Shared 这三种订阅类型偏弱。如果上述三种订阅类型能满足业务需要,可以优先选用上述三种订阅类型。
  • 专业集群可以保证相同 KEY 的消息按顺序投递;虚拟集群无法保障消息投递顺序。

Key_Shared 使用建议

什么时候才考虑用 Key_Shared 订阅模式

如是普通的生产消费场景,建议直接选用 Shared 模式即可。

若需要让相同 Key 的消息分给同一个消费者,这个时候 Shared 订阅模式无法满足用户需求。有两种方式可以选择:

  • 选择 Key_Shared 订阅模式。

  • 通过多分区主题 + Failover 订阅模式实现。

什么场景下适合用 Key_Shared 订阅

  • Key 数量多且每个 Key 的消息分布相对均匀

  • 消费处理速度快,无消息堆积的情况

如果在生产过程中不能保证上面的两个条件同时满足,建议用 【多分区主题 + Failover 订阅】

代码示例

Key_Shared 订阅示例

默认情况下,Pulsar 在生产消息时是开启 Batch 功能的,Pulsar 的 Batch 消息解析是在 Consumer 侧处理的。所以在 Broker 侧一个 Batch 消息是被当作一条 Entry 处理的,所以对于 Key_shared 的基于消息 Key 有序订阅类型来说,是没办法处理这种 Case 的,因为不同 Key 的消息有可能被打包到同一个 Batch 中。针对这种情况在创建 Producer 时有如下两种规避方式:

  1. 禁用 Batch。

    // 构建生产者
    Producer<byte[]> producer pulsarClient.newProducer()
                 .topic(topic)
                 .enableBatching(false)
                 .create();
    // 发送消息时设置key
    MessageId msgId = producer.newMessage()
     // 消息内容
     .value(value.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
     // 在此处设置key,key相同的消息只会被分发到同一个消费者。
     .key("youKey1")
     .send();
  2. 使用 key_based batch 类型。

    // 构建生产者
    Producer<byte[]> producer = pulsarClient.newProducer()
                 .topic(topic)
                 .enableBatching(true)
                 .batcherBuilder(BatcherBuilder.KEY_BASED)
                 .create();
    // 发送消息时设置key
    MessageId msgId = producer.newMessage()
     // 消息内容
     .value(value.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
     // 在此处设置key,key相同的消息只会被分发到同一个消费者。
     .key("youKey1")
     .send();

    消费者代码示例:

    // 构建消费者
    Consumer<byte[]> consumer = pulsarClient.newConsumer()
        // topic完整路径,格式为persistent://集群(租户)ID/命名空间/Topic名称,从【Topic管理】处复制
        .topic("persistent://pulsar-xxx/sdk_java/topic1")
        // 需要在控制台Topic详情页创建好一个订阅,此处填写订阅名
        .subscriptionName("sub_topic1")
        // 声明消费模式为 Key_Shared(Key 共享)模式
        .subscriptionType(SubscriptionType.Key_Shared)
        .subscribe();

    多个 Key_Shared 模式消费者。

多分区主题 + Failover 订阅示例

注意事项:

  • 在该模式下,每个分区同时只会分配给一个消费者实例。若消费者数量多于分区数量,超出数量的消费者无法参与消息,可以通过扩容分区数量不小于消费者数量解决。

  • 在设计 Key 的时候尽量保证 Key 分布均匀。

  • Failover 模式下不支持延时消息。

  1. 生产者代码示例

    // 构建生产者
    Producer<byte[]> producer pulsarClient.newProducer()
                 .topic(topic)
                 .enableBatching(false)  // 禁用batch
                 .create();
    // 发送消息时设置key
    MessageId msgId = producer.newMessage()
     // 消息内容
     .value(value.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
     // 在此处设置key,key相同的消息会发送到同一个分区中
     .key("youKey1")
     .send();
  2. 消费者代码示例

    // 构建消费者
    Consumer<byte[]> consumer = pulsarClient.newConsumer()
        // topic完整路径,格式为persistent://集群(租户)ID/命名空间/Topic名称,从【Topic管理】处复制
        .topic("persistent://pulsar-xxx/sdk_java/topic1")
        // 需要在控制台Topic详情页创建好一个订阅,此处填写订阅名
        .subscriptionName("sub_topic1")
        // 声明消费模式为Failover模式
        .subscriptionType(SubscriptionType.Failover)
        .subscribe();