Apache Pulsar系列（一）：消息确认机制详解

引言

在分布式消息系统中，消息确认（Acknowledgment）是至关重要的，它决定了消息发送者和接收者之间的交互以及消息处理的可靠性。在Apache Pulsar中，消息确认有几种不同的模式，每种模式都满足不同的可靠性、效率和可伸缩性需求。

在本文中，我们将深入探讨Pulsar的消息确认机制，重点关注正常消息确认在Broker侧的实现。我们将深入了解确认过程、故障处理机制以及如何保证消息的顺序传递。

消息确认模式

Pulsar支持多种消息确认模式，包括：

• 非确认（None）： 接收者不向发送者发送确认消息。这提供最低级别的可靠性，但具有最高的性能。
• 正常确认（Individual）： 接收者在成功处理每条消息后发送确认消息。这提供了中等级别的可靠性，并保持了较高的性能。
• 批量确认（Cumulative）： 接收者在成功处理一批消息后发送一条确认消息。这提供了较高的可靠性，但性能较低。
• 签名的确认（Signed）： 接收者在成功处理消息后发送已签名的确认消息。这提供了最高的可靠性，但性能最低。

正常消息确认

正常消息确认是最常用的模式，它提供了中等级别的可靠性，同时保持了较高的性能。当接收者成功处理一条消息时，它会向Broker发送一条确认消息。Broker收到确认消息后，会将其从存储中删除，并更新其内部状态以反映已处理的消息。

Broker侧的实现

在Broker侧，正常消息确认通过一个称为"确认处理器"的组件实现。确认处理器负责处理传入的确认消息，更新Broker的内部状态，并删除已处理的消息。

确认处理器是一个状态机，它维护每个分区已处理和未处理的消息的跟踪。当收到一条确认消息时，确认处理器会查找该消息对应的分区和消息ID。如果找到，它会将该消息标记为已处理，并更新分区中已处理消息的计数。

故障处理

在分布式系统中，故障是不可避免的。如果Broker在处理确认消息时发生故障，则可能会丢失已处理的消息。为了解决这个问题，Pulsar使用了WAL（Write-Ahead Log）机制。

WAL是一种持久化存储，它记录了所有传入的确认消息。当Broker重新启动时，它会从WAL中恢复已处理的消息，并更新其内部状态。这确保了即使在发生故障的情况下，已处理的消息也不会丢失。

顺序传递

在一些场景中，消息的顺序传递至关重要。例如，在处理事务性消息时，需要按顺序处理消息以确保事务的完整性。Pulsar通过使用"有序消费者"来实现消息的顺序传递。

有序消费者是一种特殊类型的消费者，它保证按消息的发布顺序接收和处理消息。当有序消费者连接到分区时，Broker会分配一个递增的事务ID给该消费者。消费者只能处理事务ID与自己分配的事务ID相同的确认消息。

结论

消息确认是Apache Pulsar中一个至关重要的机制，它决定了消息处理的可靠性、效率和可伸缩性。在本文中，我们深入探讨了Pulsar的正常消息确认模式，以及如何在Broker侧实现。我们还讨论了故障处理机制和顺序传递的支持。