CN113242232A - 消息处理系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消息处理系统和方法，涉及计算机技术领域。该系统的一具体实施方式包括：接收模块，用于接收消息生产端生产的消息报文，并根据消息报文，确定消息报文的编码协议，基于编码协议对消息报文进行解码，得到消息数据；数据存储模块，用于接收消息数据，将消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在存储消息数据时，根据预设的负载均衡策略，确定消息数据在预设的存储装置上对应的存储分区，将消息数据写入存储分区；发送模块，用于根据消息发送模式，将存储在数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。该实施方式提供跨技术栈的高效、完备、便捷的消息系统解决方案，吞吐效率高，成本低，且易于使用。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种消息处理系统和方法。
背景技术
随着互联网技术飞速发展，互联网给人们生活带来了越来越多的便捷，改变了人们的生活方式，人们对互联网的依赖性越来越强。这也导致了互联网业务呈指数级别的增长，每天都有大量新的业务上线。大量的服务应用，每天会产生TB(Terabyte，太字节)级别的消息数据包括：交易消息数据，日志数据，通信数据等等。大量的消息数据会对网络产生很大的压力，进而影响应用本身的性能。例如一个规模稍大的电商网站每天需要处理的日志信息多达十几TB。如此大规模的数据如何有效收集是一个很重要的问题，如果处理不当将大大影响业务性能。但现有的消息收集解决方案无法支持在多套网络，跨应用，多技术栈的统一收集。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种消息处理系统和方法，能够为大型的跨网络分布式系统提供跨技术栈的高效、完备、便捷的消息系统解决方案；大大提高单台服务器的吞吐效率，降低成本；为使用者提供便捷方便的接口，易于快速应用；确保数据的一致性和可追溯性。
为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种消息处理系统，包括：
接收模块，用于接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
数据存储模块，用于接收所述消息数据，将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
发送模块，用于根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
可选地，所述接收模块采用多路复用的网络模型。
可选地，所述接收模块还用于：与所述消息生产端建立套接字链接，将所述套接字链接阻塞在调度线程上；确定与所述套接字链接对应的处理线程；控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
可选地，所述接收模块还用于：控制所述调度线程从线程红黑树上查找所述处理线程，并唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
可选地，所述接收模块采用REST设计模块。
可选地，所述数据存储模块包括：
数据处理子模块，用于接收所述消息数据，根据接收时间对所述消息数据进行排序，并对排序后的消息数据进行串行化操作；
数据读写子模块，用于将串行化操作后的所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区。
可选地，所述数据存储模块还包括数据标记子模块，用于对所述消息数据进行标记，以确定所述消息数据的标识；
所述数据读写子模块还用于根据所述标识创建索引。
可选地，所述数据读写子模块还用于：基于所述标识，构建平衡树，以将所述平衡树作为索引。
可选地，所述平衡树的叶子节点采用双向链表。
可选地，所述预设的存储装置包括本地磁盘和数据库；
所述数据读写子模块还用于：当所述预设的存储装置为本地磁盘时，利用零拷贝方法，将所述消息数据拷贝到所述本地磁盘中。
可选地，所述数据读写子模块还用于：在将所述消息数据向所述本地磁盘进行拷贝时进行顺序写盘，以在磁头写满当前磁道后在所述当前磁道的临近的磁道进行写入操作。
可选地，所述消息发送模式包括主动推送和被动拉取。
可选地，所述消息发送模块还用于：当所述消息发送模式为主动推送时，判断是否需要压缩待发送的消息数据，若是，则压缩所述待发送的消息数据，并将压缩后的所述消息数据发送至消息消费端。
可选地，所述消息发送模块还用于：当所述消息发送模式为被动拉取时，监听消息拉取频率，根据所述消息频率确定是否正常，若否，则停止所述消息消费端的拉取操作。
为实现上述目的，根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种消息处理方法，包括：
接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
可选地，接收消息生产端生产的消息报文包括：与所述消息生产端建立套接字链接，将所述套接字链接阻塞在调度线程上；确定与所述套接字链接对应的处理线程；控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
可选地，控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程包括：控制所述调度线程从线程红黑树上查找所述处理线程，并唤醒所述处理线程。
可选地，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中之前，所述方法还包括：根据接收时间对所述消息数据进行排序，并对排序后的消息数据进行串行化操作。
可选地，在对排序后的消息数据进行串行化操作之后，所述方法还包括：对所述消息数据进行标记，以确定所述消息数据的标识；
创建索引包括：根据所述标识创建索引。
可选地，根据所述标识创建索引包括：基于所述标识，构建平衡树，以将所述平衡树作为索引。
可选地，所述预设的存储装置包括本地磁盘和数据库；
将所述消息数据存储于预设的存储装置中包括：当所述预设的存储装置为本地磁盘时，利用零拷贝方法，将所述消息数据拷贝到所述本地磁盘中。
可选地，所述方法还包括：在将所述消息数据向所述本地磁盘进行拷贝时进行顺序写盘，以在磁头写满当前磁道后在所述当前磁道的临近的磁道进行写入操作。
可选地，所述消息发送模式包括主动推送和被动拉取。
可选地，根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端包括：当所述消息发送模式为主动推送时，判断是否需要压缩待发送的消息数据，若是，则压缩所述待发送的消息数据，并将压缩后的所述消息数据发送至消息消费端。
可选地，根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端包括：当所述消息发送模式为被动拉取时，监听消息拉取频率，根据所述消息频率确定是否正常，若否，则停止所述消息消费端的拉取操作。
为实现上述目的，根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例的消息处理方法。
为实现上述目的，根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本发明实施例的消息处理方法。
上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过接收模块接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；数据存储模块接收所述消息数据，将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；发送模块根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端的技术手段，能够为大型的跨网络分布式系统提供跨技术栈的高效、完备、便捷的消息系统解决方案；大大提高单台服务器的吞吐效率，降低成本；为使用者提供便捷方便的接口，易于快速应用；确保数据的一致性和可追溯性。其中，接收模块采用多路复用网络模型，可以实现单节点机器即可处理大量的网络链接，有效增强了服务端的性能；接收模块的接口采用REST设计模式，对外屏蔽了不同的应用，屏蔽了不同网络产生的消息差异。本实施例中所有的消息数据都被封装成了相同的报文方式，不需要根据消息生产端进行额外的消息推送工作，因此也屏蔽了不同应用技术栈带来的差异。数据存储模块对存储装置进行分区操作，不同的消息数据写入不同的存储分区中，实现消息的隔离，从而完成对跨应用，跨网络，不同类型消息的支持。数据存储模块默认使用线程池来对各个分区进行管理，进而实现效率的最大化，并对接收到消息数据的进行标记，支持负载均衡算法的自定义。数据存储模块还支持消息的本地落盘存储功能，在落盘时，通过零拷贝和顺序写磁盘的技术方案，大大提高了本地落盘的效率，提高了系统性能。由于支持本地落盘，因此相比常见消息系统具备数据的高度一致性，规避了传统消息系统在服务器宕机时会丢失内存中数据的安全隐患；同时保证了交易数据或日志数据的全量可追溯；可以支持分布式的横向扩展，便于实现跨多个网络的部署及使用。发送模块支持主动推送模式和被动拉取模式，消息消费端可以根据场景需求灵活选择。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：
图1是本发明实施例的消息处理系统的主要模块的示意图；
图2是本发明实施例的消息处理系统的数据存储模块的子模块的示意图；
图3是本发明实施例的消息处理系统的消息广播模式的示意图；
图4是本发明实施例的消息处理系统的消息单播模式的示意图；
图5是本发明实施例的消息处理方法的主要步骤的流程示意图；
图6是本发明另一实施例的消息处理方法的主要步骤的流程示意图；
图7是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
图8是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
图1是本发明实施例的消息处理系统100的主要模块的示意图，如图1所示，该消息处理系统100包括接收模块101、数据存储模块102和发送模块103。
其中，接收模块101，用于接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
数据存储模块102，用于接收所述消息数据，将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
发送模块103，用于根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
本发明实施例的消息处理系统100可以用于收集、存储日志数据，通过该消息处理系统100达到日志解耦和缓冲网络流量的目的。该系统100的接收模块101可以用于接收日志数据包，并解析该日志数据包得到日志数据，将该日志数据发送至数据存储模块102。数据存储模块102用于将日志数据存储到预设的存储装置中。当日志数据需要被消费时，从存储装置中读取日志数据发送至发送模块103。发送模块103将该日志数据发送至消息消费端。
本发明实施例的消息处理系统100可以对接不同的应用系统，接收模块101会面临大量的网络连接，因此，该接收模块101采用多路复用网络模型，即同一个线程可以处理多个不同的套接字(socket)链接。套接字(Socket)是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的抽象。一个套接字就是网络上进程通信的一端，提供了应用层进程利用网络协议交换数据的机制。具体的，该多路复用网络模型包括一个调度线程和多个处理线程，该调度线程用于管理处理线程，并将所有处理线程的标识维护成一棵红黑树。每当一个socket链接进来时，调度线程从红黑树中找到对应的处理线程，由该处理线程执行后续的步骤。在本实施例中，调度线程将处理线程维护成红黑树，因此在查找对应的处理线程时具有较高的效率。其中，红黑树(Red Black Tree)是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构。基于该多路复用网络模型，接收模块101还用于：与所述消息生产端建立套接字链接，将所述套接字链接阻塞在调度线程上；确定与所述套接字链接对应的处理线程；控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。接收模块101在控制调度线程唤醒对应的处理线程时，从线程红黑树上查找对应的处理线程，并唤醒该处理线程。
本发明实施例的接收模块101采用多路复用网络模型，可以实现单节点机器即可处理大量的网络链接，有效增强了服务端的性能。
在本实施例中接收模块101的接口采用REST设计模式，支持GET，POST,PUT,DELETE等HTTP请求。由于HTTP协议是所有技术栈都默认支持应用层协议，同时默认都有已封装好的类库，因此对于生产而，推送数据只需要对数据进行简单加工然后使用HTTP进行推送即可，最大程度上减少了对业务功能的入侵。进一步的，接收模块101对外部应用采用了统一网关，对于不同的应用系统而言，该接收模块101都是同一个相同的网关地址，网关后支持跨网络部署，进而提高了该系统100的扩展性。在本实施例中使用REST的方式接收外部应用的消息数据，可以降低消息生产端的开发工作，消息生产端仅需要使用基本的HTTP协议即可向该消息处理系统100推送消息数据。而且，由于使用了基于HTTP协议的REST设计模式，对外屏蔽了不同的应用，屏蔽了不同网络产生的消息差异。本实施例中所有的消息数据都被封装成了相同的报文方式，不需要根据消息生产端进行额外的消息推送工作，因此也屏蔽了不同应用技术栈带来的差异。
对于数据协议，在本实施例中，接收模块101支持现有的大部分协议如JSON，Protobuf等，同时也支持用户自定义传输协议。消息生产端将原始的消息数据任意编码，并将编码协议附带到消息体中，通过统一的网关推送到接收模块101。接收模块101在接收到消息报文之后，根据该消息报文判断使用的编码协议，然后根据该编码协议对消息报文进行解码，得到消息数据。消息生产端完全可以自定义消息的格式以及编码方式，并不需要传统的client(客户端)设计，仅仅使用简单的HTTP通信即可，进而本实施例的消息处理系统100可以支持混合网络环境。
本实施例的接收模块101对于接收的消息报文，仅在内存中根据编码协议对其进行解码之后就直接转到数据存储模块102，因此具备较高的数据吞吐量。
对于数据存储模块102，其用于接收所述消息数据，将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区。具体实现为：数据存储模块101在内存中收到接收模块101的消息数据流，隔离出一块连续的内存空间模拟成一个FIFO队列，对进入队列的数据根据预设的负载均衡策略写入不同的存储分区中。其中，负载均衡策略可以根据应用需求灵活设置，本发明在此不做限制。作为示例，可以根据消息来源、消息类型、分区类型进行负载均衡。本实施例通过负载均衡策略将不同的消息数据存储到不同的存储分区中，如可以根据消息类型，将不同类型的消息数据存储在不同的存储分区中，从而实现消息的隔离，实现对跨应用、跨网络的不同类型的消息的支持。该数据存储模块102的效率决定了消息处理系统100的效率，由于本实施例的消息处理系统100针对于日志收集的应用场景，因此并不需要保证数据的强一致性，即可以容忍偶尔的数据丢失，是一种放弃强一致性而换取高效率的策略。具体的，如图2所示，该数据存储模块102分为三层，包括数据处理子模块201、数据标记子模块202和数据读写子模块203。
其中，数据处理子模块201，用于接收所述消息数据，根据接收时间对所述消息数据进行排序，并对排序后的消息数据进行串行化操作。串行化操作是指以标准格式将任意数据结构的数据流转换为字节流。
数据标记子模块202，用于对所述消息数据进行标记，以确定所述消息数据的标识。由于消息处理系统100对外提供数据服务时，需要记录当前消息数据的消费位置，并保证消息数据不会被重复发送，因此，需要对排序后的消息数据使用唯一的标识进行标记。该标识还可以用于建立索引，进而提高数据查询效率。
数据读写子模块203，将标记后的所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区。
对于本地写入而言，常见的写入方式是随机写盘的，在写数据落盘的过程中需要经历数据从内核态到用户态，再从用户态到内核态的多次拷贝；并且由于随机写磁盘时磁头的寻址会浪费大量的时间，因此大部分消息系统放弃了对数据本地落盘的支持，所有的数据在内存中进行操作进而增加系统的效率。但考虑到消息的可追溯性，交易信息的完整性等业务场景，本实施例的数据读写子模块设计了本地落盘机制。具体分为以下两个场景：
当预设的存储装置为本地磁盘时，利用零拷贝方法，将所述消息数据拷贝到该本地磁盘中。在零拷贝的方法中，所有的操作在内核态内存中进行，从而屏蔽掉了操作系统在切换用户态和内核态过程中的损耗。更进一步的，为了减少磁头寻址的频次，在将消息数据向所述本地磁盘进行拷贝时进行顺序写盘，以在磁头写满当前磁道后在所述当前磁道的临近的磁道进行写入操作。即，磁头写满一个磁道后接着在邻近的磁道继续写，最大限度的减少寻址的损耗，提高效率。
当预设的存储装置为数据库时，可以直接将消息数据写入数据库中。在具体的应用场景中，可以在数据读写子模块中内置多种数据库驱动，对于默认不支持的数据库，用户可以通过自定义的配置文件来进行相关配置，以提高系统的便捷性。
在可选的实施例中，在为写入存储装置的消息数据创建索引时，可以根据消息数据的标识，构建平衡树，以该平衡树作为索引。进一步的，该平衡树可以是B+树。更进一步的，可以配置该B+树的叶子节点采用双向链表，以对该B+树进行优化。其中，平衡树(Balance Tree，简称B树)是基于二分法的策略提高数据查找速度的二叉树的数据结构。B+树是B树的一个升级版，相对于B树来说，B+树更充分的利用了节点的空间，让查询速度更加稳定，其速度完全接近于二分法查找。
在本实施例中，可以使用线程池对各个存储分区进行管理，继而实现效率的最大化。
本发明实施例的数据存储模块，支持消息数据的本地落盘存储功能，在落盘时，通过零拷贝和顺序写磁盘的技术方案，大大提高了本地落盘的效率，提高了系统性能。由于支持本地落盘，因此相比常见消息系统具备数据的高度一致性，规避了传统消息系统在服务器宕机时会丢失内存中数据的安全隐患；同时保证了交易数据或日志数据的全量可追溯。对于落盘后的数据使用UUID(Universally Unique Identifier，通用唯一识别码)作为唯一标识进行编号，同时构建对应的B+树作为索引，对B+树进行了额外的优化的，叶子节点使用了双向链表，进一步提高了数据查询的效率，因为对于消息系统而言大部分都是查询操作几乎没有随机写的操作。因此可以对B+树进行上诉优化。由于使用分区的概念并使用了UUID作为数据标识，因此本发明可以支持分布式的横向扩展，便于实现跨多个网络的部署及使用。
发送模块103用于将消息数据从消息处理系统100发送到消息消费端。该发送模块103支持两种消息发送模式：主动推送和被动拉取。主动推送是指消息处理系统100主动向消息消费端推送消息数据。被动拉取是指消息消费端主动向消息处理系统拉取消息数据。
对于主动推送模式，消息消费端只要传入存储分区和消息数据的标识，即可完成后续的消息处理逻辑，对于消息消费端，大大减少了对现有业务逻辑的入侵。在可选的实施例中，为了进一步提高消息推送的效率，在主动推送消息数据时，先判断是否需要压缩待发送的消息数据，若是，则压缩所述待发送的消息数据，并将压缩后的所述消息数据发送至消息消费端。其中，若判断需要压缩待发送的消息数据，则可以从预设的多种压缩方式中的选择其中一种压缩方式进行压缩。在其他可选的实施例中，在主动推送数据时可以设置重试机制，推送失败的消息数据可以进行重试，当重试次数达到阈值次数后，终止推送并进行告警，直至消息消费端恢复正常后断点续传。
在可选的实施例中，发送模块进行消息推送时支持广播模式和单播模式。对于广播模式，如图3所示，发送模块支持向多个消息消费端同时发送消息数据，消息消费端之间互不影响。在具体实现时，在消息处理系统内为每个消息消费端分配独立的ID，以记录该消息消费端当前消费的位置，每成功发送一条数据，ID做加一操作。对于单播模式，如图4所示，无论有多少个消费者，一条消息数据只会被成功消费一次。具体实现时，在消息处理系统内维护一个唯一的ID，每当有消费者请求数据时，对该ID进行加一操作。另外，考虑到数据可靠性及网络延迟等因素，需要等待消费端在超时时间内回复确认，若在超时时间内没有收到回复确认，则重发该ID对应的数据。
对于被动拉取模式，发送模块可以监听消息拉取频率，根据所述消息频率确定是否正常，若否，则停止所述消息消费端的拉取操作，以实现发送模块的自我保护。消息消费端在收到消息数据后向发送模块反馈，发送模块通过移动标记消费位置的指针的指向记录消费进度。对于消息消费端，其可以通过实现consume接口实现消息数据的订阅。消息消费端通过pull(times,limit)接口来设定大拉取的频率以及拉取的数据条目，可以通过接口自定义压缩规则，节约网络带宽成本提高传输效率。
本发明实施例的消息处理系统，通过接收模块接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；数据存储模块接收所述消息数据，将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；发送模块根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端的技术手段，能够为大型的跨网络分布式系统提供跨技术栈的高效、完备、便捷的消息系统解决方案；大大提高单台服务器的吞吐效率，降低成本；为使用者提供便捷方便的接口，易于快速应用；确保数据的一致性和可追溯性。其中，接收模块采用多路复用网络模型，可以实现单节点机器即可处理大量的网络链接，有效增强了服务端的性能；接收模块的接口采用REST设计模式，对外屏蔽了不同的应用，屏蔽了不同网络产生的消息差异。本实施例中所有的消息数据都被封装成了相同的报文方式，不需要根据消息生产端进行额外的消息推送工作，因此也屏蔽了不同应用技术栈带来的差异。数据存储模块对存储装置进行分区操作，不同的消息数据写入不同的存储分区中，实现消息的隔离，从而完成对跨应用，跨网络，不同类型消息的支持。数据存储模块默认使用线程池来对各个分区进行管理，进而实现效率的最大化，并对接收到消息数据的进行标记，支持负载均衡算法的自定义。数据存储模块还支持消息的本地落盘存储功能，在落盘时，通过零拷贝和顺序写磁盘的技术方案，大大提高了本地落盘的效率，提高了系统性能。由于支持本地落盘，因此相比常见消息系统具备数据的高度一致性，规避了传统消息系统在服务器宕机时会丢失内存中数据的安全隐患；同时保证了交易数据或日志数据的全量可追溯；可以支持分布式的横向扩展，便于实现跨多个网络的部署及使用。发送模块支持主动推送模式和被动拉取模式，消息消费端可以根据场景需求灵活选择。
图5是本发明实施例的消息处理方法的主要步骤的流程示意图，如图5所示，该方法包括：
步骤S501：接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
步骤S502：将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
步骤S503：根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
其中，该消息处理方法可以用于收集、存储日志数据。通过该方法达到日志解耦和缓冲网络流量的目的。
对于步骤S501，接收消息生产端生产的消息报文的过程包括：
与所述消息生产端建立套接字链接，将所述套接字链接阻塞在调度线程上；
确定与所述套接字链接对应的处理线程；
控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
在本实施例中，该方法可以对接多个不同的消息生产端中，因此在接收消息报文时会面临大量的网络连接，所以在接收消息报文时采用多路复用的网络模型，即同一个线程可以处理多个不同的套接字(socket)链接，进而可以实现单节点机器即可处理大量的网络链接，有效增强了服务端的性能。更进一步的，控制调度线程，使该调度线程唤醒所述处理线程的过程包括：控制该调度线程从线程红黑树上查找对应的处理线程，并唤醒该处理线程。其中，套接字(Socket)是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的抽象。一个套接字就是网络上进程通信的一端，提供了应用层进程利用网络协议交换数据的机制。具体的，该多路复用网络模型包括一个调度线程和多个处理线程，该调度线程用于管理处理线程，并将所有处理线程的标识维护成一棵红黑树。每当一个socket链接进来时，调度线程从红黑树中找到对应的处理线程，由该处理线程执行后续的步骤。在本实施例中，调度线程将处理线程维护成红黑树，因此在查找对应的处理线程时具有较高的效率。
对于步骤S502，该步骤在内存中收到接收模块101的消息数据流，隔离出一块连续的内存空间模拟成一个FIFO队列，对进入队列的数据根据预设的负载均衡策略写入不同的存储分区中。其中，负载均衡策略可以根据应用需求灵活设置，本发明在此不做限制。作为示例，可以根据消息来源、消息类型、分区类型进行负载均衡。本实施例通过负载均衡策略将不同的消息数据存储到不同的存储分区中，如可以根据消息类型，将不同类型的消息数据存储在不同的存储分区中，从而实现消息的隔离，实现对跨应用、跨网络的不同类型的消息的支持。对于步骤S503，本实施例的消息处理方法在向消息消费端发送消息数据时支持两种消息发送模式：主动推送和被动拉取。主动推送是指主动向消息消费端推送消息数据。被动拉取是指消息消费端主动拉取消息数据。
对于主动推送模式，消息消费端只要传入存储分区和消息数据的标识，即可完成后续的消息处理逻辑，对于消息消费端，大大减少了对现有业务逻辑的入侵。在可选的实施例中，为了进一步提高消息推送的效率，在主动推送消息数据时，先判断是否需要压缩待发送的消息数据，若是，则压缩所述待发送的消息数据，并将压缩后的所述消息数据发送至消息消费端。其中，若判断需要压缩待发送的消息数据，则可以从预设的多种压缩方式中的选择其中一种压缩方式进行压缩。在其他可选的实施例中，在主动推送数据时可以设置重试机制，推送失败的消息数据可以进行重试，当重试次数达到阈值次数后，终止推送并进行告警，直至消息消费端恢复正常后断点续传。对于被动拉取模式，发送模块可以监听消息拉取频率，根据所述消息频率确定是否正常，若否，则停止所述消息消费端的拉取操作，以实现发送模块的自我保护。消息消费端在收到消息数据后向发送模块反馈，发送模块通过移动标记消费位置的指针的指向记录消费进度。对于消息消费端，其可以通过实现consume接口实现消息数据的订阅。消息消费端通过pull(times,limit)接口来设定大拉取的频率以及拉取的数据条目，可以通过接口自定义压缩规则，节约网络带宽成本提高传输效率。
本发明实施例的消息处理方法，能够为大型的跨网络分布式系统提供跨技术栈的高效、完备、便捷的消息系统解决方案；大大提高单台服务器的吞吐效率，降低成本；为使用者提供便捷方便的接口，易于快速应用；确保数据的一致性和可追溯性。
图6是本发明另一实施例的消息处理方法的主要步骤的示意图，如图6所示，该方法包括：
步骤S601：接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
步骤S602：根据接收时间对所述消息数据进行排序，并对排序后的消息数据进行串行化操作；
步骤S603：对所述消息数据进行标记，以确定所述消息数据的标识；
步骤S604：根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
步骤S605：根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
对于步骤S602-S604，对于本地写入而言，常见的写入方式是随机写盘的，在写数据落盘的过程中需要经历数据从内核态到用户态，再从用户态到内核态的多次拷贝；并且由于随机写磁盘时磁头的寻址会浪费大量的时间，因此大部分消息系统放弃了对数据本地落盘的支持，所有的数据在内存中进行操作进而增加系统的效率。但考虑到消息的可追溯性，交易信息的完整性等业务场景，本实施例的数据读写子模块设计了本地落盘机制。具体分为以下两个场景：
当预设的存储装置为本地磁盘时，利用零拷贝方法，将所述消息数据拷贝到该本地磁盘中。在零拷贝的方法中，所有的操作在内核态内存中进行，从而屏蔽掉了操作系统在切换用户态和内核态过程中的损耗。更进一步的，为了减少磁头寻址的频次，在将消息数据向所述本地磁盘进行拷贝时进行顺序写盘，以在磁头写满当前磁道后在所述当前磁道的临近的磁道进行写入操作。即，磁头写满一个磁道后接着在邻近的磁道继续写，最大限度的减少寻址的损耗，提高效率。
当预设的存储装置为数据库时，可以直接将消息数据写入数据库中。在具体的应用场景中，可以在数据读写子模块中内置多种数据库驱动，对于默认不支持的数据库，用户可以通过自定义的配置文件来进行相关配置，以提高系统的便捷性。
在可选的实施例中，在为写入存储装置的消息数据创建索引时，可以根据消息数据的标识，构建平衡树，以该平衡树作为索引。进一步的，该平衡树可以是B+树。更进一步的，可以配置该B+树的叶子节点采用双向链表，以对该B+树进行优化。
在本实施例中，可以使用线程池对各个存储分区进行管理，继而实现效率的最大化。
本发明实施例的消息处理方法，支持消息数据的本地落盘存储功能，在落盘时，通过零拷贝和顺序写磁盘的技术方案，大大提高了本地落盘的效率，提高了系统性能。由于支持本地落盘，因此相比常见消息系统具备数据的高度一致性，规避了传统消息系统在服务器宕机时会丢失内存中数据的安全隐患；同时保证了交易数据或日志数据的全量可追溯。对于落盘后的数据使用UUID(Universally Unique Identifier，通用唯一识别码)作为唯一标识进行编号，同时构建对应的B+树作为索引，对B+树进行了额外的优化的，叶子节点使用了双向链表，进一步提高了数据查询的效率，因为对于消息系统而言大部分都是查询操作几乎没有随机写的操作。因此可以对B+树进行上诉优化。由于使用分区的概念并使用了UUID作为数据标识，因此本发明可以支持分布式的横向扩展，便于实现跨多个网络的部署及使用。
图7示出了可以应用本发明实施例的消息处理方法或消息处理系统的示例性系统架构700。
如图7所示，系统架构700可以包括终端设备701、702、703，网络704和服务器705。网络704用以在终端设备701、702、703和服务器705之间提供通信链路的介质。网络704可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备701、702、703通过网络704与服务器705交互，以接收或发送消息等。终端设备701、702、703上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备701、702、703可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器705可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备701、702、703所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器。后台管理服务器可以对接收到的产品信息查询请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如目标推送信息、产品信息)反馈给终端设备。
需要说明的是，本发明实施例所提供的消息处理方法一般由服务器705执行，相应地，消息处理系统装置一般设置于服务器705中。
应该理解，图7中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
下面参考图8，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统800的结构示意图。图8示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，计算机系统800包括中央处理单元(CPU)801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器(RAM)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还存储有系统800操作所需的各种程序和数据。CPU 801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。
以下部件连接至I/O接口805：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)801执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括发送模块、获取模块、确定模块和第一处理模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，发送模块还可以被描述为“向所连接的服务端发送图片获取请求的模块”。
作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：
接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
本发明实施例的技术方案，能够为大型的跨网络分布式系统提供跨技术栈的高效、完备、便捷的消息系统解决方案；大大提高单台服务器的吞吐效率，降低成本；为使用者提供便捷方便的接口，易于快速应用；确保数据的一致性和可追溯性。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (27)
1.一种消息处理系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
数据存储模块，用于接收所述消息数据，将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
发送模块，用于根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收模块采用多路复用的网络模型。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述接收模块还用于：
与所述消息生产端建立套接字链接，将所述套接字链接阻塞在调度线程上；
确定与所述套接字链接对应的处理线程；
控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述接收模块还用于：
控制所述调度线程从线程红黑树上查找所述处理线程，并唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收模块采用REST设计模块。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据存储模块包括：
数据处理子模块，用于接收所述消息数据，根据接收时间对所述消息数据进行排序，并对排序后的消息数据进行串行化操作；
数据读写子模块，用于将串行化操作后的所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据存储模块还包括数据标记子模块，用于对所述消息数据进行标记，以确定所述消息数据的标识；
所述数据读写子模块还用于根据所述标识创建索引。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据读写子模块还用于：基于所述标识，构建平衡树，以将所述平衡树作为索引。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述平衡树的叶子节点采用双向链表。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预设的存储装置包括本地磁盘和数据库；
所述数据读写子模块还用于：当所述预设的存储装置为本地磁盘时，利用零拷贝方法，将所述消息数据拷贝到所述本地磁盘中。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述数据读写子模块还用于：在将所述消息数据向所述本地磁盘进行拷贝时进行顺序写盘，以在磁头写满当前磁道后在所述当前磁道的临近的磁道进行写入操作。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述消息发送模式包括主动推送和被动拉取。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述消息发送模块还用于：当所述消息发送模式为主动推送时，判断是否需要压缩待发送的消息数据，若是，则压缩所述待发送的消息数据，并将压缩后的所述消息数据发送至消息消费端。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述消息发送模块还用于：当所述消息发送模式为被动拉取时，监听消息拉取频率，根据所述消息频率确定是否正常，若否，则停止所述消息消费端的拉取操作。
15.一种消息处理方法，其特征在于，包括：
接收消息生产端生产的消息报文，并根据所述消息报文，确定所述消息报文的编码协议，基于所述编码协议对所述消息报文进行解码，得到消息数据；
将所述消息数据存储于预设的存储装置中，并创建索引；其中，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中时，根据预设的负载均衡策略，确定所述消息数据在所述预设的存储装置上对应的存储分区，将所述消息数据写入所述存储分区；
根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，接收消息生产端生产的消息报文包括：
与所述消息生产端建立套接字链接，将所述套接字链接阻塞在调度线程上；
确定与所述套接字链接对应的处理线程；
控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程，以由所述处理线程处理所述消息生产端的消息报文。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，控制所述调度线程，使所述调度线程唤醒所述处理线程包括：
控制所述调度线程从线程红黑树上查找所述处理线程，并唤醒所述处理线程。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在将所述消息数据存储于预设的存储装置中之前，所述方法还包括：根据接收时间对所述消息数据进行排序，并对排序后的消息数据进行串行化操作。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在对排序后的消息数据进行串行化操作之后，所述方法还包括：对所述消息数据进行标记，以确定所述消息数据的标识；
创建索引包括：根据所述标识创建索引。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，根据所述标识创建索引包括：基于所述标识，构建平衡树，以将所述平衡树作为索引。
21.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述预设的存储装置包括本地磁盘和数据库；
将所述消息数据存储于预设的存储装置中包括：当所述预设的存储装置为本地磁盘时，利用零拷贝方法，将所述消息数据拷贝到所述本地磁盘中。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在将所述消息数据向所述本地磁盘进行拷贝时进行顺序写盘，以在磁头写满当前磁道后在所述当前磁道的临近的磁道进行写入操作。
23.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述消息发送模式包括主动推送和被动拉取。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端包括：当所述消息发送模式为主动推送时，判断是否需要压缩待发送的消息数据，若是，则压缩所述待发送的消息数据，并将压缩后的所述消息数据发送至消息消费端。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，根据消息发送模式，将存储在所述数据存储模块的消息数据发送至消息消费端包括：当所述消息发送模式为被动拉取时，监听消息拉取频率，根据所述消息频率确定是否正常，若否，则停止所述消息消费端的拉取操作。
26.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求15-25中任一所述的方法。
27.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求15-25中任一所述的方法。
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