NSQ是目前比较流行的一个分布式的消息队列，本文主要介绍了NSQ及Go语言如何操作NSQ。

NSQ介绍

NSQ是Go语言编写的一个开源的实时分布式内存消息队列，其性能十分优异。 NSQ的优势有以下优势：

  1. NSQ提倡分布式和分散的拓扑，没有单点故障，支持容错和高可用性，并提供可靠的消息交付保证
  2. NSQ支持横向扩展，没有任何集中式代理。
  3. NSQ易于配置和部署，并且内置了管理界面。

    NSQ的应用场景

    通常来说，消息队列都适用以下场景。

    异步处理

    参照下图利用消息队列把业务流程中的非关键流程异步化，从而显著降低业务请求的响应时间。NSQ - 图1

    应用解耦

    通过使用消息队列将不同的业务逻辑解耦，降低系统间的耦合，提高系统的健壮性。后续有其他业务要使用订单数据可直接订阅消息队列，提高系统的灵活性。NSQ - 图2

    流量削峰

    类似秒杀（大秒）等场景下，某一时间可能会产生大量的请求，使用消息队列能够为后端处理请求提供一定的缓冲区，保证后端服务的稳定性。NSQ - 图3

    安装

    官方下载页面根据自己的平台下载并解压即可。

    NSQ组件

    nsqd

    nsqd是一个守护进程，它接收、排队并向客户端发送消息。
    启动nsqd，指定-broadcast-address=127.0.0.1来配置广播地址
    1. ./nsqd -broadcast-address=127.0.0.1
    如果是在搭配nsqlookupd使用的模式下需要还指定nsqlookupd地址:
    1. ./nsqd -broadcast-address=127.0.0.1 -lookupd-tcp-address=127.0.0.1:4160
    如果是部署了多个nsqlookupd节点的集群，那还可以指定多个-lookupd-tcp-address。
    nsqdq相关配置项如下：
    1. -auth-http-address value
    2.  <addr>:<port> to query auth server (may be given multiple times)
    3. -broadcast-address string
    4.  address that will be registered with lookupd (defaults to the OS hostname) (default "PROSNAKES.local")
    5. -config string
    6.  path to config file
    7. -data-path string
    8.  path to store disk-backed messages
    9. -deflate
    10.  enable deflate feature negotiation (client compression) (default true)
    11. -e2e-processing-latency-percentile value
    12.  message processing time percentiles (as float (0, 1.0]) to track (can be specified multiple times or comma separated '1.0,0.99,0.95', default none)
    13. -e2e-processing-latency-window-time duration
    14.  calculate end to end latency quantiles for this duration of time (ie: 60s would only show quantile calculations from the past 60 seconds) (default 10m0s)
    15. -http-address string
    16.  <addr>:<port> to listen on for HTTP clients (default "0.0.0.0:4151")
    17. -http-client-connect-timeout duration
    18.  timeout for HTTP connect (default 2s)
    19. -http-client-request-timeout duration
    20.  timeout for HTTP request (default 5s)
    21. -https-address string
    22.  <addr>:<port> to listen on for HTTPS clients (default "0.0.0.0:4152")
    23. -log-prefix string
    24.  log message prefix (default "[nsqd] ")
    25. -lookupd-tcp-address value
    26.  lookupd TCP address (may be given multiple times)
    27. -max-body-size int
    28.  maximum size of a single command body (default 5242880)
    29. -max-bytes-per-file int
    30.  number of bytes per diskqueue file before rolling (default 104857600)
    31. -max-deflate-level int
    32.  max deflate compression level a client can negotiate (> values == > nsqd CPU usage) (default 6)
    33. -max-heartbeat-interval duration
    34.  maximum client configurable duration of time between client heartbeats (default 1m0s)
    35. -max-msg-size int
    36.  maximum size of a single message in bytes (default 1048576)
    37. -max-msg-timeout duration
    38.  maximum duration before a message will timeout (default 15m0s)
    39. -max-output-buffer-size int
    40.  maximum client configurable size (in bytes) for a client output buffer (default 65536)
    41. -max-output-buffer-timeout duration
    42.  maximum client configurable duration of time between flushing to a client (default 1s)
    43. -max-rdy-count int
    44.  maximum RDY count for a client (default 2500)
    45. -max-req-timeout duration
    46.  maximum requeuing timeout for a message (default 1h0m0s)
    47. -mem-queue-size int
    48.  number of messages to keep in memory (per topic/channel) (default 10000)
    49. -msg-timeout string
    50.  duration to wait before auto-requeing a message (default "1m0s")
    51. -node-id int
    52.  unique part for message IDs, (int) in range [0,1024) (default is hash of hostname) (default 616)
    53. -snappy
    54.  enable snappy feature negotiation (client compression) (default true)
    55. -statsd-address string
    56.  UDP <addr>:<port> of a statsd daemon for pushing stats
    57. -statsd-interval string
    58.  duration between pushing to statsd (default "1m0s")
    59. -statsd-mem-stats
    60.  toggle sending memory and GC stats to statsd (default true)
    61. -statsd-prefix string
    62.  prefix used for keys sent to statsd (%s for host replacement) (default "nsq.%s")
    63. -sync-every int
    64.  number of messages per diskqueue fsync (default 2500)
    65. -sync-timeout duration
    66.  duration of time per diskqueue fsync (default 2s)
    67. -tcp-address string
    68.  <addr>:<port> to listen on for TCP clients (default "0.0.0.0:4150")
    69. -tls-cert string
    70.  path to certificate file
    71. -tls-client-auth-policy string
    72.  client certificate auth policy ('require' or 'require-verify')
    73. -tls-key string
    74.  path to key file
    75. -tls-min-version value
    76.  minimum SSL/TLS version acceptable ('ssl3.0', 'tls1.0', 'tls1.1', or 'tls1.2') (default 769)
    77. -tls-required
    78.  require TLS for client connections (true, false, tcp-https)
    79. -tls-root-ca-file string
    80.  path to certificate authority file
    81. -verbose
    82.  enable verbose logging
    83. -version
    84.  print version string
    85. -worker-id
    86.  do NOT use this, use --node-id

    nsqlookupd

    nsqlookupd是维护所有nsqd状态、提供服务发现的守护进程。它能为消费者查找特定topic下的nsqd提供了运行时的自动发现服务。 它不维持持久状态，也不需要与任何其他nsqlookupd实例协调以满足查询。因此根据你系统的冗余要求尽可能多地部署nsqlookupd节点。它们小豪的资源很少，可以与其他服务共存。我们的建议是为每个数据中心运行至少3个集群。
    nsqlookupd相关配置项如下：
    1. -broadcast-address string
    2.  address of this lookupd node, (default to the OS hostname) (default "PROSNAKES.local")
    3. -config string
    4.  path to config file
    5. -http-address string
    6.  <addr>:<port> to listen on for HTTP clients (default "0.0.0.0:4161")
    7. -inactive-producer-timeout duration
    8.  duration of time a producer will remain in the active list since its last ping (default 5m0s)
    9. -log-prefix string
    10.  log message prefix (default "[nsqlookupd] ")
    11. -tcp-address string
    12.  <addr>:<port> to listen on for TCP clients (default "0.0.0.0:4160")
    13. -tombstone-lifetime duration
    14.  duration of time a producer will remain tombstoned if registration remains (default 45s)
    15. -verbose
    16.  enable verbose logging
    17. -version
    18.  print version string

    nsqadmin

    一个实时监控集群状态、执行各种管理任务的Web管理平台。 启动nsqadmin，指定nsqlookupd地址:
    1. ./nsqadmin -lookupd-http-address=127.0.0.1:4161
    我们可以使用浏览器打开[http://127.0.0.1:4171/](http://127.0.0.1:4171/)访问如下管理界面。NSQ - 图4
    nsqadmin相关的配置项如下：
    1. -allow-config-from-cidr string
    2.  A CIDR from which to allow HTTP requests to the /config endpoint (default "127.0.0.1/8")
    3. -config string
    4.  path to config file
    5. -graphite-url string
    6.  graphite HTTP address
    7. -http-address string
    8.  <addr>:<port> to listen on for HTTP clients (default "0.0.0.0:4171")
    9. -http-client-connect-timeout duration
    10.  timeout for HTTP connect (default 2s)
    11. -http-client-request-timeout duration
    12.  timeout for HTTP request (default 5s)
    13. -http-client-tls-cert string
    14.  path to certificate file for the HTTP client
    15. -http-client-tls-insecure-skip-verify
    16.  configure the HTTP client to skip verification of TLS certificates
    17. -http-client-tls-key string
    18.  path to key file for the HTTP client
    19. -http-client-tls-root-ca-file string
    20.  path to CA file for the HTTP client
    21. -log-prefix string
    22.  log message prefix (default "[nsqadmin] ")
    23. -lookupd-http-address value
    24.  lookupd HTTP address (may be given multiple times)
    25. -notification-http-endpoint string
    26.  HTTP endpoint (fully qualified) to which POST notifications of admin actions will be sent
    27. -nsqd-http-address value
    28.  nsqd HTTP address (may be given multiple times)
    29. -proxy-graphite
    30.  proxy HTTP requests to graphite
    31. -statsd-counter-format string
    32.  The counter stats key formatting applied by the implementation of statsd. If no formatting is desired, set this to an empty string. (default "stats.counters.%s.count")
    33. -statsd-gauge-format string
    34.  The gauge stats key formatting applied by the implementation of statsd. If no formatting is desired, set this to an empty string. (default "stats.gauges.%s")
    35. -statsd-interval duration
    36.  time interval nsqd is configured to push to statsd (must match nsqd) (default 1m0s)
    37. -statsd-prefix string
    38.  prefix used for keys sent to statsd (%s for host replacement, must match nsqd) (default "nsq.%s")
    39. -version
    40.  print version string

    NSQ架构

    NSQ工作模式

    NSQ - 图5

    Topic和Channel

    每个nsqd实例旨在一次处理多个数据流。这些数据流称为“topics”，一个topic具有1个或多个“channels”。每个channel都会收到topic所有消息的副本，实际上下游的服务是通过对应的channel来消费topic消息。
    topic和channel不是预先配置的。topic在首次使用时创建，方法是将其发布到指定topic，或者订阅指定topic上的channel。channel是通过订阅指定的channel在第一次使用时创建的。
    topic和channel都相互独立地缓冲数据，防止缓慢的消费者导致其他chennel的积压（同样适用于topic级别）。
    channel可以并且通常会连接多个客户端。假设所有连接的客户端都处于准备接收消息的状态，则每条消息将被传递到随机客户端。例如：
    NSQ - 图6总而言之，消息是从topic -> channel（每个channel接收该topic的所有消息的副本）多播的，但是从channel -> consumers均匀分布（每个消费者接收该channel的一部分消息）。

    NSQ接收和发送消息流程

    NSQ - 图7

    NSQ特性

  • 消息默认不持久化，可以配置成持久化模式。nsq采用的方式时内存+硬盘的模式，当内存到达一定程度时就会将数据持久化到硬盘。
    • 如果将--mem-queue-size设置为0，所有的消息将会存储到磁盘。
    • 服务器重启时也会将当时在内存中的消息持久化。
  • 每条消息至少传递一次。
  • 消息不保证有序。

    Go操作NSQ

    官方提供了Go语言版的客户端：go-nsq，更多客户端支持请查看CLIENT LIBRARIES。

    安装

    1. go get -u github.com/nsqio/go-nsq

    生产者

    一个简单的生产者示例代码如下：
    1. // nsq_producer/main.go
    2. package main
    3. import (
    4.   "bufio"
    5.   "fmt"
    6.   "os"
    7.   "strings"
    8.   "github.com/nsqio/go-nsq"
    9. )
    10. // NSQ Producer Demo
    11. var producer *nsq.Producer
    12. // 初始化生产者
    13. func initProducer(str string) (err error) {
    14.   config := nsq.NewConfig()
    15.   producer, err = nsq.NewProducer(str, config)
    16.   if err != nil {
    17.       fmt.Printf("create producer failed, err:%v\n", err)
    18.       return err
    19.   }
    20.   return nil
    21. }
    22. func main() {
    23.   nsqAddress := "127.0.0.1:4150"
    24.   err := initProducer(nsqAddress)
    25.   if err != nil {
    26.       fmt.Printf("init producer failed, err:%v\n", err)
    27.       return
    28.   }
    29.   reader := bufio.NewReader(os.Stdin) // 从标准输入读取
    30.   for {
    31.       data, err := reader.ReadString('\n')
    32.       if err != nil {
    33.           fmt.Printf("read string from stdin failed, err:%v\n", err)
    34.           continue
    35.       }
    36.       data = strings.TrimSpace(data)
    37.       if strings.ToUpper(data) == "Q" { // 输入Q退出
    38.           break
    39.       }
    40.       // 向 'topic_demo' publish 数据
    41.       err = producer.Publish("topic_demo", []byte(data))
    42.       if err != nil {
    43.           fmt.Printf("publish msg to nsq failed, err:%v\n", err)
    44.           continue
    45.       }
    46.   }
    47. }
    将上面的代码编译执行，然后在终端输入两条数据123和456：
    1. $ ./nsq_producer 
    2. 123
    3. 2018/10/22 18:41:20 INF    1 (127.0.0.1:4150) connecting to nsqd
    4. 456
    使用浏览器打开[http://127.0.0.1:4171/](http://127.0.0.1:4171/)可以查看到类似下面的页面： 在下面这个页面能看到当前的topic信息：NSQ - 图8
    点击页面上的topic_demo就能进入一个展示更多详细信息的页面，在这个页面上我们可以查看和管理topic，同时能够看到目前在LWZMBP:4151 (127.0.01:4151)这个nsqd上有2条message。又因为没有消费者接入所以暂时没有创建channel。NSQ - 图9
    在/nodes这个页面我们能够很方便的查看当前接入lookupd的nsqd节点。NSQ - 图10
    这个/counter页面显示了处理的消息数量，因为我们没有接入消费者，所以处理的消息数量为0。NSQ - 图11
    在/lookup界面支持创建topic和channel。NSQ - 图12

    消费者

    一个简单的消费者示例代码如下：
    1. // nsq_consumer/main.go
    2. package main
    3. import (
    4.   "fmt"
    5.   "os"
    6.   "os/signal"
    7.   "syscall"
    8.   "time"
    9.   "github.com/nsqio/go-nsq"
    10. )
    11. // NSQ Consumer Demo
    12. // MyHandler 是一个消费者类型
    13. type MyHandler struct {
    14.   Title string
    15. }
    16. // HandleMessage 是需要实现的处理消息的方法
    17. func (m *MyHandler) HandleMessage(msg *nsq.Message) (err error) {
    18.   fmt.Printf("%s recv from %v, msg:%v\n", m.Title, msg.NSQDAddress, string(msg.Body))
    19.   return
    20. }
    21. // 初始化消费者
    22. func initConsumer(topic string, channel string, address string) (err error) {
    23.   config := nsq.NewConfig()
    24.   config.LookupdPollInterval = 15 * time.Second
    25.   c, err := nsq.NewConsumer(topic, channel, config)
    26.   if err != nil {
    27.       fmt.Printf("create consumer failed, err:%v\n", err)
    28.       return
    29.   }
    30.   consumer := &MyHandler{
    31.       Title: "沙河1号",
    32.   }
    33.   c.AddHandler(consumer)
    34.   // if err := c.ConnectToNSQD(address); err != nil { // 直接连NSQD
    35.   if err := c.ConnectToNSQLookupd(address); err != nil { // 通过lookupd查询
    36.       return err
    37.   }
    38.   return nil
    39. }
    40. func main() {
    41.   err := initConsumer("topic_demo", "first", "127.0.0.1:4161")
    42.   if err != nil {
    43.       fmt.Printf("init consumer failed, err:%v\n", err)
    44.       return
    45.   }
    46.   c := make(chan os.Signal)        // 定义一个信号的通道
    47.   signal.Notify(c, syscall.SIGINT) // 转发键盘中断信号到c
    48.   <-c                              // 阻塞
    49. }
    将上面的代码保存之后编译执行，就能够获取之前我们publish的两条消息了：
    1. $ ./nsq_consumer 
    2. 2018/10/22 18:49:06 INF    1 [topic_demo/first] querying nsqlookupd http://127.0.0.1:4161/lookup?topic=topic_demo
    3. 2018/10/22 18:49:06 INF    1 [topic_demo/first] (127.0.0.1:4150) connecting to nsqd
    4. 沙河1号 recv from 127.0.0.1:4150, msg:123
    5. 沙河1号 recv from 127.0.0.1:4150, msg:456
    同时在nsqadmin的/counter页面查看到处理的数据数量为2。NSQ - 图13
    关于go-nsq的更多内容请阅读go-nsq的官方文档。