消息队列的概念、原理、实现方式

消息队列概念

在遇到高并发这样的情况时，程序往往无法进行及的处理。这个时候我们需要一个中间的系统来进行分流和减压

• 队列结构的中间件
• 消息放入后，不需要立即处理

• 由订阅者/消费者按顺序处理

  消息队列核心结构

  消息队列应用

• 冗余：订单系统需要对数据进行严格的转换和记录时，消息队列可以把数据持久化的存在队列中，由订单处理程序进行处理后删除，来保证每一条数据都能处理完成。

• 解耦：消息队列分离了两套系统，解决了两套系统之间深度耦合的问题。使用消息队列后，入队的系统和出队的系统没有直接关系，其中一套系统崩溃时不会影响到另一套系统。
• 流量削峰：秒杀、抢购，这种场景会出现非常明显的流量巨峰，大量的请求出现在几秒钟之内；对服务器瞬间压力非常大，配合缓存使用消息队列，可以非常有效撑住瞬间的访问量，防止服务器瞬间崩溃。
• 异步通信：消息本身可以使入队系统直接返回，实现了程序的异步操作。异步的一些场景都适合使用消息队列来实现。
• 扩展性：比如订单入队之后会有财务系统进行处理，如果后期需要加一个配货系统，只需要让配货系统订阅这个消息队列就可以了。

• 排序保证：有些场景下数据的处理顺序是非常重要的，这种情况下也非常适合用队列处理，队列本身就可以做成单线程的单进单出的模式，从而把凭证数据按照顺序进行处理。

  常见消息队列实现的优缺点

  队列介质

• MySQL（数据库）：可靠性高，易实现，速度慢

• Redis（缓存类）：速度快，单条大消息包效率低

• 消息系统（RabbitMQ）：专业性强，可靠，学习成本高

  消息处理的触发机制

• 死循环的方式读取：易实现，故障时无法及时恢复，适合做秒杀这一类的，使用时间比较集中，运维可以及时维护，一旦有秒杀请求之后，系统可以立即处理。

• 定时任务：压力均分，有处理量上限
• 守护进程：类似于PHP-FPM和PHP-CG，需要Shell基础

  队列处理订单系统和配送系统

  架构设计

程序流程

流量削峰案例：Redis的List类型实现秒杀

秒杀的特点就是在瞬间有巨大的访问量，需要通过一些缓解的方法保证业务的正常运行，如果大量的请求直接访问MySQL的话，MySQL会造成瞬间锁死的情况，其他业务模块在这个时间将无法访问MySQL，所以需要使用Redis来做MySQL的一个补充，Redis会周期性的把数据写入硬盘 不需要担心意外断电问题，且Redis提供了五种数据类型，其中的List链表类型更适合用来做秒杀这种需要排队的需求。

Rediss数据类型中的List类型

Redis的List类型是双向数据链表，可以从头部追加元素，也可以从尾部追加元素。

• LPUSH/LPUSHX：将值插入到（/存在的）列表头部
• RPUSH/RPUSHX：将值插入到（/存在的）列表尾部
• LPOP：移除并获取列表的第一个元素
• RPOP：移除并获取列表的最后一个元素
• LTRIM：保留指定区域内的元素
• LLEN：用来获取列表的长度
• LSET：通过索引设置列表元素的值
• LINDEX：通过索引获得列表中的元素
• LRANGE：获取列表指定范围的元素

架构设计

程序流程

• 秒杀程序把请求加入Redis（UID，time_stamp）
• 检查Redis已存放的数据长度，超过上限直接丢弃
• 死循环处理存Redis的数据并入库（因为秒杀的时间短，需要较快的处理）