ActiveMQ 笔记（六）ActiveMQ的消息存储和持久化

个人博客网：https://wushaopei.github.io/ (你想要这里多有)

一、持久化机制

1、Activemq持久化

1.1 什么是持久化：

持久化就是高可用的机制，即使服务器宕机了，消息也不会丢失

1.2 持久化的作用

将MQ 收到的消息存储到文件、硬盘、数据库 等、 则叫MQ 的持久化，这样即使服务器宕机，消息在本地还是有，仍就可以访问到。

详情——官网： http://activemq.apache.org/persistence

1.3 ActiveMQ 支持的消息持久化机制：

为了避免意外宕机以后丢失信息，需要做到重启后可以恢复消息队列，消息系统一半都会采用持久化机制。
ActiveMQ的消息持久化机制有JDBC，AMQ，KahaDB和LevelDB，无论使用哪种持久化方式，消息的存储逻辑都是一致的。
就是在发送者将消息发送出去后，消息中心首先将消息存储到本地数据文件、内存数据库或者远程数据库等。再试图将消息发给接收者，成功则将消息从存储中删除，失败则继续尝试尝试发送。
消息中心启动以后，要先检查指定的存储位置是否有未成功发送的消息，如果有，则会先把存储位置中的消息发出去。

注意：一句话：ActiveMQ宕机了，消息不会丢失的机制。

二、持久化方式

1、Activemq的持久化方式有几种

1.1 AMQ Mesage Store(了解）

AMQ是一种文件存储形式，它具有写入速度快和容易恢复的特点。消息存储再一个个文件中文件的默认大小为32M，当一个文件中的消息已经
全部被消费，那么这个文件将被标识为可删除，在下一个清除阶段，这个文件被删除。AMQ适用于ActiveMQ5.3之前的版本

注意：基于文件的存储方式，是以前的默认消息存储，现在不用了

1.2 KahaDB消息存储(默认)

 5.4 之后基于日志文件的持久化插件，默认持久化插件，提高了性能和恢复能力

KahaDB 的属性配置： http://activemq.apache.org/kahadb

说明：它使用一个事务日志和索引文件来存储所有的地址

db-<数字>.log 存储数据，一个存满会再次创建 db-2 db-3 …… ，当不会有引用到数据文件的内容时，文件会被删除或归档
db.data 是一个BTree 索引，索引了消息数据记录的消息，是消息索引文件，它作为索引指向了 db-<x>.log 里的消息
一点题外话：就像mysql 数据库，新建一张表，就有这个表对应的 .MYD 文件，作为它的数据文件，就有一个 .MYI 作为索引文件。
db.free 存储空闲页 ID 有时会被清除
db.redo 当 KahaDB 消息存储在强制退出后启动，用于恢复 BTree 索引
lock 顾名思义就是锁
四类文件+一把锁 ==》 KahaDB

1.3 JDBC消息存储

消息基于JDBC存储的

1.4 LevelDB消息存储(了解)

希望作为以后的存储引擎，5.8 以后引进，也是基于文件的本地数据存储形式，但是比 KahaDB 更快

它比KahaDB 更快的原因是她不使用BTree 索引，而是使用本身自带的 LeavelDB 索引

这种文件系统是从ActiveMQ5.8之后引进的，它和KahaDB非常相似，也是基于文件的本地数据库存储形式，但是它提供比KahaDB更快的持久性。
但它不使用自定义B-Tree实现来索引独写日志，而是使用基于LevelDB的索引

题外话：为什么LeavelDB 更快，并且5.8 以后就支持，为什么还是默认 KahaDB 引擎，因为 activemq 官网本身没有定论，LeavelDB 之后又出了可复制的LeavelDB 比LeavelDB 更性能更优越，但需要基于 Zookeeper 所以这些官方还没有定论，任就使用 KahaDB

默认配置如下：

<persistenceAdapter>
      <levelDB directory="activemq-data"/>
</persistenceAdapter>

1.5 JDBC Message Store with ActiveMQ Journal

2、JDBC存储消息（重点）

JDBC : 有一部分数据会真实的存储到数据库中
       使用JDBC 的持久化，

①修改配置文件，默认 kahaDB

修改之前：

<persistenceAdapter>
       <kahaDB directory="${activemq.data}/kahadb"/>  
 </persistenceAdapter>

修改之后：

<persistenceAdapter>
      <jdbcPersistenceAdapter dataSource="#mysql-ds"/>
 </persistenceAdapter>

②在activemq 的lib 目录下添加 jdbc 的jar 包 (connector.jar 我使用5.1.41 版本)

③ 修改配置文件： activemq.xml 使其连接自己windows 上的数据库，并在本地创建名为activemq 的数据库

④ 让linux 上activemq 可以访问到 mysql ，之后产生消息。

ActiveMQ 启动后会自动在 mysql 的activemq 数据库下创建三张表：activemq_msgs 、activemq_acks、activemq_lock

activemq_acks：用于存储订阅关系。如果是持久化Topic，订阅者和服务器的订阅关系在这个表保存
activemq_lock：在集群环境中才有用，只有一个Broker可以获得消息，称为Master Broker
activemq_msgs：用于存储消息，Queue和Topic都存储在这个表中

点对点会在数据库的数据表 ACTIVEMQ_MSGS 中加入消息的数据，且在点对点时，消息被消费就会从数据库中删除

但是对于主题，订阅方式接受到的消息，会在 ACTIVEMQ_MSGS 存储消息，即使MQ 服务器下线，并在 ACTIVEMQ_ACKS 中存储消费者信息。并且存储以 activemq 为主，当activemq 中的消息被删除后，数据库中的也会自动被删除。

如果表没生成，可能需要自己创建

-- auto-generated definition
create table ACTIVEMQ_ACKS
(
    CONTAINER     varchar(250)     not null comment '消息的Destination',
    SUB_DEST      varchar(250)     null comment '如果使用的是Static集群，这个字段会有集群其他系统的信息',
    CLIENT_ID     varchar(250)     not null comment '每个订阅者都必须有一个唯一的客户端ID用以区分',
    SUB_NAME      varchar(250)     not null comment '订阅者名称',
    SELECTOR      varchar(250)     null comment '选择器，可以选择只消费满足条件的消息，条件可以用自定义属性实现，可支持多属性AND和OR操作',
    LAST_ACKED_ID bigint           null comment '记录消费过消息的ID',
    PRIORITY      bigint default 5 not null comment '优先级，默认5',
    XID           varchar(250)     null,
    primary key (CONTAINER, CLIENT_ID, SUB_NAME, PRIORITY)
)
    comment '用于存储订阅关系。如果是持久化Topic，订阅者和服务器的订阅关系在这个表保存';
create index ACTIVEMQ_ACKS_XIDX
    on ACTIVEMQ_ACKS (XID);
-- auto-generated definition
create table ACTIVEMQ_LOCK
(
    ID          bigint       not null
        primary key,
    TIME        bigint       null,
    BROKER_NAME varchar(250) null
);
-- auto-generated definition
create table ACTIVEMQ_MSGS
(
    ID         bigint       not null
        primary key,
    CONTAINER  varchar(250) not null,
    MSGID_PROD varchar(250) null,
    MSGID_SEQ  bigint       null,
    EXPIRATION bigint       null,
    MSG        blob         null,
    PRIORITY   bigint       null,
    XID        varchar(250) null
);
create index ACTIVEMQ_MSGS_CIDX
    on ACTIVEMQ_MSGS (CONTAINER);
create index ACTIVEMQ_MSGS_EIDX
    on ACTIVEMQ_MSGS (EXPIRATION);
create index ACTIVEMQ_MSGS_MIDX
    on ACTIVEMQ_MSGS (MSGID_PROD, MSGID_SEQ);
create index ACTIVEMQ_MSGS_PIDX
    on ACTIVEMQ_MSGS (PRIORITY);
create index ACTIVEMQ_MSGS_XIDX
    on ACTIVEMQ_MSGS (XID);

坑：

JDBC 改进：加入高速缓存机制 Journal

高速缓存在 activemq.xml 中的配置：

⑤代码运行验证

一定要开启持久化： messageProducer.setDeliveryMode(DeliveryMode.PERSISTENT);

（1）队列Queue:

生产者：

      。。。。。
        ActiveMQConnectionFactory activeMQConnectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory();
        activeMQConnectionFactory.setBrokerURL(ACTIVEMQ_URL);
        Connection connection = activeMQConnectionFactory.createConnection();
        Session session = connection.createSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        Queue queue = session.createQueue(ACTIVEMQ_QUEUE_NAME);
        MessageProducer messageProducer = session.createProducer(queue);
        messageProducer.setDeliveryMode(DeliveryMode.PERSISTENT);
        connection.start();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
       。。。。。。。。。。。

运行结果：

在点对点类型中

当DeliveryMode设置为NON_PERSISTENCE时，消息被保存在内存中
当DeliveryMode设置为PERSISTENCE时，消息保存在broker的相应的文件或者数据库中。

而且点对点类型中消息一旦被Consumer消费，就从数据中删除

消费前的消息,会被存放到数据库

上面的消息被消费后被MQ自动删除

（2）主题Topic

        。。。。
        ActiveMQConnectionFactory activeMQConnectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory();
        activeMQConnectionFactory.setBrokerURL(ACTIVEMQ_URL);
        Connection connection = activeMQConnectionFactory.createConnection();
        connection.setClientID("我是生产者张三");
        Session session = connection.createSession(true, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        Topic topic = session.createTopic(ACTIVEMQ_TOPIC_NAME);
        MessageProducer messageProducer = session.createProducer(topic);
        messageProducer.setDeliveryMode(DeliveryMode.PERSISTENT);
        connection.start();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
        。。。。。。

在点对点类型中

当DeliveryMode设置为NON_PERSISTENCE时，消息被保存在内存中
当DeliveryMode设置为PERSISTENCE时，消息保存在broker的相应的文件或者数据库中。

而且点对点类型中消息一旦被Consumer消费，就从数据中删除

消费前的消息,会被存放到数据库

上面的消息被消费后被MQ自动删除

3、JDBC Message store with ActiveMQ Journal（重点）

3.1 定义：

3.2 说明

这种方式克服了JDBC Store的不足，JDBC每次消息过来，都需要去写库读库。
ActiveMQ Journal，使用高速缓存写入技术，大大提高了性能。

当消费者的速度能够及时跟上生产者消息的生产速度时，journal文件能够大大减少需要写入到DB中的消息。
举个例子：
生产者生产了1000条消息，这1000条消息会保存到journal文件，如果消费者的消费速度很快的情况下，在journal文件还没有同步到DB之前，消费者已经消费了90%的以上消息，那么这个时候只需要同步剩余的10%的消息到DB。如果消费者的速度很慢，这个时候journal文件可以使消息以批量方式写到DB。

3.3 配置方式：

原来的配置：

<persistenceAdapter>
        <jdbcPersistenceAdapter dataSource="#mysql-ds" />
</persistenceAdapter>

修改的结果：

<persistenceFactory>
         <journalPersistenceAdapterFactory
                     journalLogFiles="5"
                     journalLogFileSize="32768"
                     useJournal="true"
                     useQuickJournal="true"
                     dataSource="#mysql-ds"
                     dataDirectory="../activemq-data" />
</persistenceFactory>

以前是实时写入mysql，在使用了journal后，数据会被journal处理，如果在一定时间内journal处理（消费）完了，就不写入mysql，如果没消费完，就写入mysql，起到一个缓存的作用

小总结：

持久化消息是指：

MQ 所在的服务器down 了消息也不会丢失

2.持久化机制演化过程：

从最初的AMQ Message Store 方案到 ActiveMQ V4版本推出的High performance journal （高性能事务）附件，并且同步推出了关系型数据库的存储方案， ActiveMQ 5.3 版本有推出了KahaDB 的支持，（也是5.4之后的默认持久化方案），后来ActiveMQ 从5.8开始支持LevelDB ，现在5.9 提供了 Zookeeper + LevelDB 的集群化方案。

3. ActiveMQ 消息持久化机制有：

AMQ	基于日志文件
KahaDB	基于日志文件，5.4 之后的默认持久化
JDBC	基于第三方数据库
LevelDB	基于文件的本地数据库存储，从5.8 之后推出了LevelDB 性能高于 KahaDB
ReplicatedLevelDB Store	从5.8之后提供了基于LevelDB 和Zookeeper 的数据复制方式，用于Master-slave方式的首数据复制选方案但是无论使用哪种持久化方式，消息的存储逻辑都一样