普通消息難以保證生產(chǎn)者的事務(wù)操作與消息發(fā)送的原子性，所以可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致；RocketMQ提供了一種在普通消息基礎(chǔ)上支持二階段的提交能力事務(wù)消息，事務(wù)消息可以支持在分布式場景下保障消息生產(chǎn)和本地事務(wù)的最終一致性。

1、事務(wù)消息基本概念

（1）半消息 

    生產(chǎn)者發(fā)送的消息首先作為“半消息”存儲在Broker中，對消費(fèi)者不可見。Broker 等待生產(chǎn)者確認(rèn)消息狀態(tài)（提交或回滾），事務(wù)消息有3種狀態(tài)如下所示：

（2）事務(wù)狀態(tài)檢查

    如果生產(chǎn)者未及時確認(rèn)，Broker會定時回查生產(chǎn)者的事務(wù)的最終狀態(tài)，通過回查的最終狀態(tài)決定半消息是提交還是回滾操作。

（3）接口API

   RocketMQ提供了兩大重要的接口，分別是TransactionMQProducer 和TransactionListener，這個兩個接口主要用于發(fā)送事務(wù)消息并處理本地事務(wù)邏輯。

（4）存儲與可靠性

    事務(wù)消息存儲在Broker的專門的隊(duì)列中，通過記錄事務(wù)狀態(tài)日志來確保高可用性和一致性。相對于普通消息，事務(wù)消息增加了半消息階段和狀態(tài)檢查機(jī)制，然后通過狀態(tài)檢查機(jī)制來保證分布式下數(shù)據(jù)的最終一致性。

2、事務(wù)消息的實(shí)現(xiàn)

RocketMQ事務(wù)消息的實(shí)現(xiàn)原理圖如下所示：

圖片

第一階段

A服務(wù)中生產(chǎn)者發(fā)送半消息至RocketMQ的服務(wù)端，RocketMQ服務(wù)端將消息持久化后，向生產(chǎn)者返回ACK確認(rèn)消息，表示消息已經(jīng)發(fā)送成功，此時消息會持久化在RocketMQ的隊(duì)列中，這個消息對于消費(fèi)者暫不能消費(fèi)。

A服務(wù)執(zhí)行本地的業(yè)務(wù)邏輯，然后根據(jù)A服務(wù)本地事務(wù)執(zhí)行結(jié)果確定第二階段的提交/回滾操作。

第二階段

（1）A服務(wù)的本地事務(wù)執(zhí)行成功，此時消息的確認(rèn)結(jié)果為提交，那么RocketMQ服務(wù)端將半消息事務(wù)標(biāo)記為可消費(fèi)的完整消息，如下圖所示：

圖片

消息變成完整消息后就可以被消費(fèi)者消費(fèi)了。

（2）A服務(wù)的本地事務(wù)執(zhí)行失敗，此時消息的確認(rèn)結(jié)果為回滾，那么RocketMQ將半事務(wù)消息刪除，這樣就不會投遞給消費(fèi)者消費(fèi)。

（3）為了保證第二階段的數(shù)據(jù)一致性，RocketMQ提供了針對半消息的消息狀態(tài)回查機(jī)制，即就是如果RocketMQ服務(wù)端未收到生產(chǎn)者提交的二次確認(rèn)結(jié)果或者收到的確認(rèn)結(jié)果為未知狀態(tài)(Unknow)，RocketMQ服務(wù)端會定期對消息生產(chǎn)者發(fā)起回查機(jī)制。

    當(dāng)A服務(wù)接收到回查任務(wù)的時候，會檢查本地事務(wù)執(zhí)行的最終結(jié)果，然后提交事務(wù)執(zhí)行的最終結(jié)果給RocketMQ服務(wù)端，RocketMQ服務(wù)端根據(jù)最終的執(zhí)行結(jié)果決定這個半消息是提交還是回滾。

總結(jié)

（1）RocketMQ的事務(wù)消息保證了本地事務(wù)與事務(wù)消息發(fā)送的一致性，本地事務(wù)執(zhí)行成功，事務(wù)消息方可投遞到消費(fèi)者端處理。

（2）未收到生產(chǎn)者提交的二次確認(rèn)結(jié)果或者收到的確認(rèn)結(jié)果為未知狀態(tài)的半消息，RocketMQ提供了消息狀態(tài)回查機(jī)制，通過回查生產(chǎn)者端的本地事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果來判斷半消息的最終狀態(tài)。

（3）RocketMQ事務(wù)消息提供了超時機(jī)制，即半事務(wù)消息被生產(chǎn)者發(fā)送到Broker后，如果在指定時間內(nèi)（默認(rèn)4小時）服務(wù)端無法確認(rèn)提交或者回滾狀態(tài)，則消息默認(rèn)會被回滾。

（4）RocketMQ事務(wù)消息無法實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的實(shí)時一致性，只能保證最終一致性，所以針對那些實(shí)時性要求高的場景下RocketMQ事務(wù)消息是不適合的。

（5）事務(wù)執(zhí)行時間過長會影響系統(tǒng)整體吞吐量，同時在消費(fèi)者端需要消費(fèi)者自行的實(shí)現(xiàn)消息的冪等處理。