20240711每日消息队列-------------MQ消息的积压的折磨

目标

解决MQ消息的积压

背景

菜馆系统-----------

系统读取消息,处理业务逻辑,持久化订单和菜品数据,然后将其显示在菜品管理客户端上。

最初我们的用户基数很小,上线后的一段时间内,MQ消息通信还算顺利。

随着用户规模的扩大,每个商家每天都会产生大量的订单数据,每个订单都包含多个菜品。这导致我们的菜肴管理系统的数据量显着增加。

某一天,商家投诉,称用户下单后平板上的菜品列表出现延迟。

几分钟后厨房才看到菜品。

这能行?

很明显出现这样的菜品展示延迟肯定和Kafka有关,所以我们先从排查Kafka开始。

正如预期的那样,有一个 message backlog 。

通常,消息积压的原因有:

  • MQ 使用者已关闭。
  • MQ 生产者生成消息的速率超过 MQ 消费者消费消息的速率。

我们检查了监控系统,发现我们的MQ消费服务运行正常,没有任何异常。

剩下的原因可能是MQ消费者的消息处理速度变慢了。

接下来我查看了菜品管理表,只有几十万条记录。

首先定位处理MQ日志比较慢的地方:

在代码中添加了一些日志来打印出MQ消费者中各个关键点所花费的时间。

确实有两个地方延迟有点高:

1、有一段代码在for循环中,一条一条的查询数据库。

2、有一段代码执行多条件数据查询。

解决循环查询

对于在for循环中一一查询数据库的代码,我使用参数集合将其更改为 batch query 。

原代码如下:

dart 复制代码
public List<User> queryUser(List<User> searchList) {
    if (CollectionUtils.isEmpty(searchList)) {
        return Collections.emptyList();
    }
​
    List<User> result = Lists.newArrayList();
    searchList.forEach(user -> result.add(userMapper.getUserById(user.getId())));
    return result;
}

改进一下:

dart 复制代码
public List<User> queryUser(List<User> searchList) {
    if (CollectionUtils.isEmpty(searchList)) {
        return Collections.emptyList();
    }
    List<Long> ids = searchList.stream().map(User::getId).collect(Collectors.toList());
    return userMapper.getUserByIds(ids);
}

很简单的调整,搞一个ids集合,轻松解决挤压问题。

第二次遇到消息积压

这一次,它是零星的,只是偶尔发生,而不是大多数时候发生。

查了一下菜品管理表,现在已经有几百万条记录了

通过监控和DBA每天的慢查询邮件,我注意到了一些异常情况。

我发现有些SQL语句的WHERE条件完全相同,只是参数值不同,导致使用的索引不同。

例如, order_id=123 使用索引 a,而 order_id=124 使用索引 b。

该表查询场景众多,为了满足不同的业务需求,增加了多个复合索引。

MySQL 根据几个因素选择索引:

1、通过数据采样估计要扫描的行数。更多行可能会导致更高的 I/O 操作和更高的 CPU 使用率。

2、是否使用临时表,也会影响查询速度。

3、是否需要排序,因为它会影响查询速度。

考虑到这些因素和其他因素,MySQL 优化器会选择它认为最合适的索引。

MySQL优化器通过采样来估计要扫描的行数,这涉及到选择一些数据页进行统计估计,从而引入一些误差。

由于MVCC设计,存在多个版本的数据页。例如,删除的数据可能在其他事务中仍然可见,因此索引并未真正删除。这可能会导致统计数据不准确并影响优化器的决策。

这些因素都会导致MySQL在执行SQL语句时出现 错误索引

为了解决MySQL选择错误索引的问题,我们使用 FORCE INDEX 关键字强制SQL查询使用索引a。

FORCE INDEX

force index() 方法强制使用这个索引

第三次遇到消息积压

半年后的某一天,检查监控系统,发现Kafka消息再次积压。

检查了MySQL索引,发现使用了正确的索引,但数据查询仍然很慢。

检查菜品管理表,短短六个月内就增长到了 3000 万条记录。

通常,当单个表包含太多数据时,查询和写入性能都会下降。

这次查询缓慢的原因是数据量太大。

大数据表,解决这个问题,我们需要:

1、实施数据库和表分区

2、备份历史数据

但是我们的体量和预算不支持分库分表

因此,我们决定备份历史数据。

经过与产品经理和DBA讨论,我们决定菜品管理表只保留最近30天的数据,而早于该时间的数据将移至 historical table 。

经过这样的优化,菜品管理表在30天内只积累了几百万条记录,对性能的影响很小。

第四次遇到消息积压

又又又,没错,来了

年后的一个下午,当我查看公司邮件时,发现大量关于Kafka消息积压的监控警报邮件。

下午,这个时间点很奇怪。。。

经过上面的排查都没问题。

我询问订单团队当天下午是否发布了新版本或执行了任何特定功能。因为我们的菜品管理系统是他们的下游系统,跟他们的运营有直接关系。有同事提到,半个小时前,他们做了一个作业,批量更新了几万个订单的状态。更改订单状态会自动发送 MQ 消息。

这导致他们的程序在很短的时间内生成了大量的MQ消息。

我们的 MQ 使用者无法足够快地处理这些消息,导致消息积压。

我们检查了Kafka消息积压情况,发现有几十万条消息在排队。

查看Kafka消息积压情况

https://www.cnblogs.com/lanbojini/p/17314699.html

快速提高MQ消费者的处理速度

我们考虑了两种解决方案:

1、增加分区数量。

2、使用线程池来处理消息。

然而,由于消息已经积压在现有分区中,因此添加新分区并没有多大帮助。

因此,我们决定重构代码以使用 thread pool 来处理消息。

为了开始消耗积压的消息,我们将线程池的核心线程数和最大线程数增加到 50。

此次调整后,积压的数十万条消息在20分钟左右就得到了处理。

解决这个问题后,我们保留了消息消费的线程池逻辑,将核心线程数设置为 8 ,最大线程数设置为 10 。

这使我们能够临时调整线程计数,以快速解决未来的任何消息积压问题,而不会显着影响用户。

注意:使用线程池消费MQ消息并不是通用的解决方案。它有一些缺点,例如潜在的消息排序问题以及导致服务器 CPU 使用率飙升的风险。另外,如果在多线程环境下调用第三方接口,可能会导致第三方服务过载而崩溃。

结语

MQ积压,没有完美的解决方案,只有最适合当前业务场景的解决方案。fuck everythimg

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