这是本人学习的总结，主要学习资料如下

• 马士兵教育
• rocketMq官方文档

1、Broker启动流程

Broker启动流程与NameServer的几乎一样，都是先读取外部配置并利用外部配置创建出BrokerController。

接着使用创建好的BrokerController，在其initialize()方法中创建运行启动时必要的实例。

之后再start()方法中开启网络和持久化服务。

流程如下所示。

2、一些重要的类

以上是Broker中比较重要的类，他们被分成三个层次。

业务层是用于处理发送和接受信息，他们会调用逻辑存储层的对象获取基础一些的服务。

逻辑存储层的类可以看成是代表着Broker里的文件或者文件夹的，比如CommitLog这个类就代表着存储消息详细信息的commitlog文件夹；ConsumeQueue则代表存储消息队列的comsumequeue。

存储I/O层里则是Broker里最贴近底层的类，比如MappedFile代表着某一个文件。

2.1、MappedFile

MappedFile代表着一个物理文件。

它是对File类的一个包装，底层还是用File访问磁盘文件。不过MappedFile增加了一些功能，比如增加了wrotePosition这个成员，代表着下次写文件时，系统可以直接通过wrotePosition知道文件的末尾在哪，这样就可以直接写入文件。

2.2、MessgeStore

MessageStore是用于读写存储文件的一个类。这里的存储文件是指CommitLog，comsumeQueue这些文件。

源码中使用它的实现类DefaultMessageStore，通过load()方法完成初始化，之后在开启服务的start()方法中通过start()方法开启服务。

所以MessageStore是管理存储文件的一个类。源码中还有多个和它类似的成员，他们负责不同的功能，但都是load()初始化，start()开启服务。

2.3、MessageStore的加载启动流程

MessageStore的启动加载包含了很多很多服务，比如CommitLog，ConsumeQueue等。但他们的加载启动都大同小异，所以这里只选了CommitLog讲解。

MessageStore是BrokerController的一个成员变量。它在BrokerController中的initialize()完成实例初始化，随后调用其load()方法更进一步地加载具体的服务。以下是涉及到的代码片段。

以这个线索来看CommitLog加载的具体内容，messageStore.load() -> commitLog.load() -> doLoad()。

可以看出所谓的加载，就是访问/store/commitlog下的所有文件，将他们包装成MappedFile存起来，方便后续的访问。

3、技术亮点

3.1、 内存映射

3.1.1、简介

MappedFile在Broker中可以说是最底层的代表文件的类，它使用了内存映射技术大大加快了文件的读写速度。

下面是网络数据到磁盘的过程。

一般的IO会有四次复制，两次DMA拷贝，两次CPU拷贝。

CPU拷贝的效率要慢很多，一般来说200M的数据，DMA拷贝仅需2ms，而CPU拷贝需要200ms。所以200M的数据从网络设备缓冲区到磁盘用传统的IO需要404ms。

内存映射技术是建立一个磁盘空间和内存空间的映射通道，会覆盖一片磁盘空间，最大是1.5G ~ 2G。

当我们向被覆盖的内存空间写数据时，数据可以通过通道到达磁盘。这种方式允许DMA直接从内存拷贝数据到磁盘。

所以应用内存映射技术后，数据从网络设备缓冲区到磁盘就只需要一次CPU拷贝，两次DMA拷贝。200m的数据只需要204ms，是传统IO的一半。

因为内存映射最多只能覆盖1.5G ~ 2G的磁盘空间，所以commitlog的文件最大是1G，保证每次映射能完整覆盖一个文件。

3.1.2、源码

内存映射的代码是放在MappedFile中，在BrokerController.initialize()阶段建立各个文件的内存映射通道。可根据一下的线索看到源码。

start() -> createBrokerController() -> controller.intialize() -> messageStore.load() -> commitLog.load() -> mappedFileQueue.load() -> doLoad() -> new MappedFile() -> init()。

所以MappedFile在实例初始化时就会建立内存映射通道，以下是构造方法调用的init()的关键内容。

private void init(final String fileName, final int fileSize) throws IOException {this.file = new File(fileName);try {// rw表示允许读写this.fileChannel = new RandomAccessFile(this.file, "rw").getChannel();this.mappedByteBuffer = this.fileChannel.map(MapMode.READ_WRITE, 0, fileSize);TOTAL_MAPPED_VIRTUAL_MEMORY.addAndGet(fileSize);TOTAL_MAPPED_FILES.incrementAndGet();ok = true;} catch (FileNotFoundException e) {log.error("Failed to create file " + this.fileName, e);throw e;} finally {if (!ok && this.fileChannel != null) {this.fileChannel.close();}}
}

可以看到，它通过new RandomAccessFile(this.file, "rw").getChannel()创建文件的内存通道，并且赋值给fileChannel。即使没有看其他的源码也可以知道，之后涉及到文件的读写操作最后一定会先获取这个fileChannel，再调用其中的read()，write()等方法进行读写。

其中还有一个叫mappedByteBuffer的成员变量，它代表着被映射的磁盘空间。