前言

本文是游戏业务线消息队列中间件详细架构设计文档，用于指导消息队列后续的开发、测试和运维

词汇表

Reactor:网络编程模式

Netty:开源的网络编程框架

Mysql:开源的关系型数据库

Zookeeper:开源的分布式协调组件

SpringBoot:开源的 JAVA 开发框架

1. 业务背景

2014 年左右，游戏业务发展很快，系统也越来越多，系统间协作的效率很低，例如：

【新版本发布了】

1.游戏厂家更新游戏版本后，运营人员获取最新的游戏包，更新版本信息，然后上传包

到包管理系统打测试包，运营人员进行基本测试。运营子系统通知论坛有新的包将要

发布，进行预热。

2.测试完成后，运营管理子系统要通知包管理系统进行打包

3.游戏准点正式发布的时候，运营子系统要通知 App、Web 站点等即时更新到新版本

【玩家充钱了】

1.玩家进行充值，充值完成后充值子系统通知 VIP 子系统；

2. VIP 子系统判断玩家等级，达到 VIP 后，等级子系统要通知福利子系统进行奖品发

放，要通知客服子系统安排专属服务人员，要通知商品子系统进行商品打折处理……

等级子系统的开发人员也是不胜其烦

2. 约束和限制

1.游戏业务发展很快，项目上线仍然一段时间的观察，应此留给团队的时间不多，需要在三个月后完成。

2.成本不能超过 1000 万

3. 总体架构

1. Java 语言编写消息队列服务器

2.消息存储采用 MySQL

3. SDK 轮询服务器进行消息写入

4. SDK 轮询服务器进行消息读取

5. MySQL 双机保证消息尽量不丢

6.使用 Netty 自定义消息格式，并且支持 HTTP 接口

3.1 架构分析

3.1.1 高可用

对于游戏业务统来说，如果消息丢了，导致用户达到相应等级后，系统没有给他奖品和专属服务，则 VIP 用户会很不满意，导致用户流失从而损失收入 

消息队列需要高可用性，包括消息写入、消息存储、消息读取都需要保证高可用性。

3.1.2 高性能

游戏业务发展很快，子系统越来越多，请求越来越多，导致消息队列的消息发送和消息消费，都会越来越大，必须实现高性能才能满足后续的业务发展需求

3.2 总体架构

1.采用数据分散集群的架构，集群中的服务器进行分组，每个分组存储一部分消息数据。

2.每个分组包含一台主 MySQL 和一台备 MySQL，分组内主备数据复制，分组间数据不同步。

3.正常情况下，分组内的主服务器对外提供消息写入和消息读取服务，备服务器不对外提供服务；主服务

4.器宕机的情况下，备服务器对外提供消息读取的服务。

5.客户端采取轮询的策略写入和读取消息。

4. 详细设计

消息发送流程

消息存储

消息消费

4.1 核心功能

4.1.1 消息发送流程

生产者从配置中心，获取到消息 TOP 的 leader 分区节点，直接连接该节点，消息经过压缩 zip 后，再发送给 leader 节点；

根据程序配置，设置发送策略，leader 节点写入成功返回才成功，发送成功返回不管 leader 是否成功写入；

根据程序配置，设置重试机制，发送失败后，重试指定的次数；

4.1.2 消息消费流程

消费者订阅消息 TOPIC，支持分组订阅；每次消费者从 topic 获取批量的消息，可以是每次 50 条，消费成功后，发送 ACK 确认；

4.2 关键设计

1.消息发送可靠性

业务服务器中嵌入消息队列系统提供的 SDK，SDK 支持轮询发送消息，当某个分组的主服务器无法发送消息时，SDK 挑选下一个分组主服务器重发消息，依次尝试所有主服务器直到发送成功；如果全部主服务器都无法发送，SDK 可以缓存消息，也可以直接丢弃消息，具体策略可以在启动 SDK 的时候通过配置指定。

如果 SDK 缓存了一些消息未发送，此时恰好业务服务器又重启，则所有缓存的消息将永久丢失，这种情况 SDK 不做处理，业务方需要针对某些非常关键的消息自己实现永久存储的功能。

2.消息存储可靠性

消息存储在 MySQL 中，每个分组有一主一备两台 MySQL 服务器，MySQL 服务器之间复制消息以保证消息存储高可用。如果主备间出现复制延迟，恰好此时 MySQL 主服务器宕机导致数据无法恢复，则部分消息会永久丢失，这种情况不做针对性设计，DBA 需要对主备间的复制延迟进行监控，当复制延迟超过 30 秒的时候需要及时告警并进行处理。

3.消息如何存储

每个消息队列对应一个 MySQL 表，消息队列名就是表名，表结构设计为，消息 ID，消息类型，消息 TAG，消息内容，创建时间

4.3 设计规范

1.消息队列服务器使用 Spring Boot + Netty 开发

2.MySQL 使用 Innodb 存储引擎

3.选举使用 zookeeper

4.TCP 包的结构设计,包起始一 00xx 开头，第二位是消息长度，后面的消息体，最后是校验位；

5. 质量设计

5.1 消息队列管理后台

为了自研消息队列的可维护性，消息队列需要管理后台，监控消息的发送数，消费数，堆积数，节点数，使用的内存和磁盘的存储容量

5.2 成本

6. 演进规划

6.1 消息队列一期

实现消息的发送，存储，消息，和管理后台的监控

6.2 消息队列二期

增加限流，报警