1.1 MQ概述

MQ全称 Message Queue(消息队列)，是在消息的传输过程中保存消息的容器。多用于分布式系统之间进 行通信。
第一种方式：直接调用
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第二种方式：通过消息中间间
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小结

  • MQ，消息队列，存储消息的中间件
  • 分布式系统通信两种方式:直接远程调用和借助第三方完成间接通信
  • 发送方称为生产者，接收方称为消费者

1.2 MQ 的优势和劣势

优势:

  • 应用解耦
  • 异步提速
  • 削峰填谷

劣势:

  • 系统可用性降低
  • 系统复杂度提高
  • 一致性问题

1.3 MQ 的优势

1. 应用解耦

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系统的耦合性越高，容错性就越低，可维护性就越低。

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使用 MQ 使得应用间解耦，提升容错性和可维护性。

2. 异步提速

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一个下单操作耗时:20 + 300 + 300 + 300 = 920ms 用户点击完下单按钮后，需要等待920ms才能得到下单响应，太慢!

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用户点击完下单按钮后，只需等待25ms就能得到下单响应 (20 + 5 = 25ms)。
提升用户体验和系统吞吐量(单位时间内处理请求的数目)。

3. 削峰填谷

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使用了 MQ 之后，限制消费消息的速度为1000，这样一来，高峰期产生的数据势必会被积压在 MQ 中，高峰 就被“削”掉了，但是因为消息积压，在高峰期过后的一段时间内，消费消息的速度还是会维持在1000，直 到消费完积压的消息，这就叫做“填谷”。
使用MQ后，可以提高系统稳定性。

1.4 MQ 的劣势

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  • 系统可用性降低

系统引入的外部依赖越多，系统稳定性越差。一旦 MQ 宕机，就会对业务造成影响。如何保证MQ的高可用?

  • 系统复杂度提高

MQ 的加入大大增加了系统的复杂度，以前系统间是同步的远程调用，现在是通过 MQ 进行异步调用。如何 保证消息没有被重复消费?怎么处理消息丢失情况?那么保证消息传递的顺序性?

  • 一致性问题

A 系统处理完业务，通过 MQ 给B、C、D三个系统发消息数据，如果 B 系统、C 系统处理成功，D 系统处理 失败。如何保证消息数据处理的一致性?

小结
既然 MQ 有优势也有劣势，那么使用 MQ 需要满足什么条件呢?

  1. 生产者不需要从消费者处获得反馈。引入消息队列之前的直接调用，其接口的返回值应该为空，这才让明明下层的动作还没做，上层却当成动作做完了继续往后走，即所谓异步成为了可能。
  2. 容许短暂的不一致性。
  3. 确实是用了有效果。即解耦、提速、削峰这些方面的收益，超过加入MQ，管理MQ这些成本。

1.5 常见的 MQ 产品

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MQ的选择：

  • Kafka

Kafka 主要特点是基于Pull 的模式来处理消息消费，追求高吞吐量，一开始的目的就是用于日志收集 和传输，适合产生大量数据的互联网服务的数据收集业务。大型公司建议可以选用，如果有日志采集功能， 肯定是首选 kafka 了。

  • RocketMQ

天生为金融互联网领域而生，对于可靠性要求很高的场景，尤其是电商里面的订单扣款，以及业务削 峰，在大量交易涌入时，后端可能无法及时处理的情况。RoketMQ 在稳定性上可能更值得信赖，这些业务 场景在阿里双 11 已经经历了多次考验，如果你的业务有上述并发场景，建议可以选择 RocketMQ。

  • RabbitMQ

结合 erlang 语言本身的并发优势，性能好时效性微秒级，社区活跃度也比较高，管理界面用起来十分 方便，如果你的数据量没有那么大，中小型公司优先选择功能比较完备的 RabbitMQ。

1.6 Rabbit的概念

AMQP，即 Advanced Message Queuing Protocol(高级消息队列协议)，是一个网络协议，是应用层协议 的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中 间件不同产品，不同的开发语言等条件的限制。2006年，AMQP 规范发布。类比HTTP。
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2007年，Rabbit 技术公司基于 AMQP 标准开发的 RabbitMQ 1.0 发布。RabbitMQ 采用 Erlang 语言开发。 Erlang 语言由 Ericson 设计，专门为开发高并发和分布式系统的一种语言，在电信领域使用广泛。
RabbitMQ 基础架构如下图:
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四大核心概念

  • 生产者

产生数据发送消息的程序是生产者

  • 交换机

交换机是 RabbitMQ 非常重要的一个部件，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面它将消息推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它接收到的消息，是将这些消息推送到特定队列还是推送到多个队列，亦或者是把消息丢弃，这个得由交换机类型决定

  • 队列

队列是 RabbitMQ 内部使用的一种数据结构，尽管消息流经 RabbitMQ 和应用程序，但它们只能存储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束，本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以将消息发送到一个队列，许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。这就是我们使用队列的方式

  • 消费者

消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者，消费者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。

各个名词介绍

  • Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server 就是 Message Broker
  • Virtual host：出于多租户和安全因素设计的，把 AMQP 的基本组件划分到一个虚拟的分组中，类似于网络中的 namespace 概念。当多个不同的用户使用同一个 RabbitMQ server 提供的服务时，可以划分出 多个 vhost，每个用户在自己的 vhost 创建 exchange／queue 等
  • Connection：publisher／consumer 和 broker 之间的 TCP 连接
  • Channel：如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection，在消息量大的时候建立 TCP Connection 的开销将是巨大的，效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接，如果应用程 序支持多线程，通常每个 thread 创建单独的 channel 进行通讯，AMQP method 包含了 channel id 帮助客 户端和 message broker 识别 channel，所以 channel 之间是完全隔离的。Channel 作为轻量级的 Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销
  • Exchange：message 到达 broker 的第一站，根据分发规则，匹配查询表中的 routing key，分发 消息到 queue 中去。常用的类型有：direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)
  • Queue：消息最终被送到这里等待 consumer 取走
  • Binding：exchange 和 queue 之间的虚拟连接，binding 中可以包含 routing key，Binding 信息被保 存到 exchange 中的查询表中，用于 message 的分发依据

六大模式

RabbitMQ 提供了 6 种工作模式:简单模式、work queues工作模式、Publish/Subscribe 发布与订阅模式、Routing 路由模式、Topics 主题模式、RPC 远程调用模式(远程调用，不太算 MQ;暂不作介绍)。
官网对应模式介绍:https://www.rabbitmq.com/getstarted.html
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1.7 JMS

  • JMS 即 Java 消息服务(JavaMessage Service)应用程序接口，是一个 Java 平台中关于面向消息中间件 的API
  • JMS 是 JavaEE 规范中的一种，类比JDBC
  • 很多消息中间件都实现了JMS规范，例如:ActiveMQ。RabbitMQ 官方没有提供 JMS 的实现包，但是开源社区有

小结

  1. RabbitMQ 是基于 AMQP 协议使用 Erlang 语言开发的一款消息队列产品。
  2. RabbitMQ提供了6种工作模式，我们学习5种。这是今天的重点。
  3. AMQP 是协议，类比HTTP。
  4. JMS 是 API 规范接口，类比 JDBC。