消息隊列概念學習

消息隊列中間件是分佈式系統中重要的組件，主要解決應用解耦，異步消息，流量削鋒等問題，實現高性能，高可用，可伸縮和最終一致性架構。目前使用較多的消息隊列有ActiveMQ、Kafka等。
如下介紹消息隊列在實際應用中經常使用的使用場景。異步處理，應用解耦，流量削鋒、日誌處理和消息通信四個場景。

異步處理

場景說明：用戶註冊後，須要發註冊郵件和註冊短信。傳統的作法有兩種 1.串行的方式；2.並行方式。

串行方式：將註冊信息寫入數據庫成功後，發送註冊郵件，再發送註冊短信。三個任務所有完成後，響應給客戶端。

並行方式：將註冊信息寫入數據庫成功後，同時發送註冊郵和註冊短信。三個任務完成後，返回給客戶端，能夠提升處理的時間。

假設三個業務節點每一個使用50毫秒鐘，不考慮網絡等其餘開銷，則串行方式的時間是150毫秒，並行的時間多是100毫秒。
由於CPU在單位時間內處理的請求數是必定的，假設CPU1秒內吞吐量是100次。則串行方式1秒內CPU可處理的請求量是7次(1000/150)。並行方式處理的請求量是10次(1000/100)。

引入隊列：將不是必須的業務邏輯，異步處理。改造後的架構以下：

按照以上約定，用戶的響應時間至關因而註冊信息寫入數據庫的時間，也就是50毫秒。註冊郵件，發送短信寫入消息隊列後，直接返回，所以寫入消息隊列的速度很快，基本能夠忽略，所以用戶的響應時間多是50毫秒。所以架構改變後，系統的吞吐量提升到每秒20 次。比串行提升了3倍，比並行提升了兩倍。

應用解耦

場景說明：用戶下單後，訂單系統須要通知庫存系統。傳統的作法是，訂單系統調用庫存系統的接口。以下圖：

傳統模式的缺點：假如庫存系統沒法訪問，則訂單減庫存將失敗，從而致使訂單失敗，訂單系統與庫存系統耦合

如何解決以上問題呢？引入應用消息隊列後的方案，以下圖：

訂單系統：用戶下單後，訂單系統完成持久化處理，將消息寫入消息隊列，返回用戶訂單下單成功。
庫存系統：訂閱下單的消息，採用拉/推的方式，獲取下單信息，庫存系統根據下單信息，進行庫存操做。
假如：在下單時庫存系統不能正常使用。也不影響正常下單，由於下單後，訂單系統寫入消息隊列就再也不關心其餘的後續操做了。
實現訂單系統與庫存系統的應用解耦。

流量削鋒

流量削鋒也是消息隊列中的經常使用場景，通常在秒殺或團搶活動中使用普遍。
應用場景：秒殺活動，通常會由於流量過大，致使流量暴增，應用掛掉。爲解決這個問題，通常須要在應用前端加入消息隊列。
a、能夠控制活動的人數。
b、能夠緩解短期內高流量壓垮應用。

用戶的請求，服務器接收後，首先寫入消息隊列。假如消息隊列長度超過最大數量，則直接拋棄用戶請求或跳轉到錯誤頁面。
秒殺業務根據消息隊列中的請求信息，再作後續處理。

日誌處理

日誌處理是指將消息隊列用在日誌處理中，好比Kafka的應用，解決大量日誌傳輸的問題。架構簡化以下：

日誌採集客戶端，負責日誌數據採集，定時寫受寫入Kafka隊列。
Kafka消息隊列，負責日誌數據的接收，存儲和轉發。
日誌處理應用：訂閱並消費kafka隊列中的日誌數據。

消息通信

消息通信是指，消息隊列通常都內置了高效的通訊機制，所以也能夠用在純的消息通信。好比實現點對點消息隊列，或者聊天室等。

點對點通信：客戶端A和客戶端B使用同一隊列，進行消息通信。

聊天室通信：客戶端A，客戶端B，客戶端N訂閱同一主題，進行消息發佈和接收。

以上實際是消息隊列的兩種消息模式，點對點和發佈訂閱模式。