MQ理論知識

• ActiveMQ簡介：http://www.javashuo.com/article/p-krkwopju-bm.html
• ActiveMQ安裝與使用：http://www.javashuo.com/article/p-blwcetlu-ez.html
• SpringBoot整合ActiveMQ：http://www.javashuo.com/article/p-segkuliy-ge.html

1.消息隊列應用場景

異步處理、應用解耦、流量削峯和信息通信四個場景

1.1 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.串行方式；2.並行方式
  • 1.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。以上三個任務所有完成後，返回給客戶端
  • 2.並行方式: 將註冊信息寫入數據庫成功後，發送註冊郵件的同時，發送註冊短信。以上三個任務完成後，返回給客戶端。與串行的差異是，並行的方式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CPU在1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）
   小結：如以上案例描述，傳統的方式系統的性能（併發量，吞吐量，響應時間）會有瓶頸。如何解
決這個問題呢？
引入消息隊列，將不是必須的業務邏輯，進行異步處理。改造後的架構以下：

1.2 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:

  • 1. 加入庫存系統沒法訪問，則訂單減庫存將失敗，從而致使訂單失敗
  • 2. 訂單系統與庫存系統耦合

• 以上問題如何解決？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pub/sub(發佈/訂閱)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

1.3 流量削峯

• 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。
  • 1.能夠控制活動人數
  • 2.能夠緩解短期內高流量壓垮應用
  • 3.用戶請求，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
  • 4.秒殺業務根據消息隊列中的請求信息，再作後續處理

1.4 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，定時寫入到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

1）Kafka：接收用戶日誌的消息隊列
 2）Logstash：作日誌解析，統一成JSON輸出給Elasticsearch
 3）Elasticsearch：實時日誌分析服務的核心技術，一個schemaless，實時的數據存儲服務，經過index組織數據，
 		   兼具強大的搜索和統計功能
 4）Kibana：基於Elasticsearch的數據可視化組件，超強的數據可視化能力是衆多公司選擇ELKstack的重要緣由

1.5 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。實現相似聊天室效果。以上實際是消息隊列的兩種消息模式，點對點或發佈訂閱模式。模型爲示意圖，供參考。

2. JMS消息服務

消息隊列的JavaEE規範JMS。JMS(Java Message Service即Java消息服務) API是一個信息服務的標準/規範,容許應用程序組件基於JavaEE平臺建立、發送、接收和讀取消息。它使分佈式通訊耦合度更低，消息服務更加可靠以及異步性。

2.1 消息模型

在JMS標準中，有兩種消息模型P2P（Point to Point），Publish/Subscribe（Pub/Sub）。

2.2 P2P模式-隊列模式

P2P模式包含三個角色：消息隊列（Queue），發送者（Sender）、接收者（Receiver）。每一個消息都被髮送到一個特定的隊列，接收者從隊列中獲取消息。隊列保留着消息，知道他們被消費或超時。

• P2P的特色
  • 每一個消息只能被一個消費者（Consumer）消費（即一旦被消費，信息就再也不存在於消息隊列中）
  • 發送者和接收者之間在時間上沒有依賴性，也就是說當發送者發送了消息以後，無論接收者有沒有正在運行，它不會影響到消息被髮送到隊列
  • 接收者在成功接收到消息以後須要向隊列應答成功

若是但願發送的每一個消息都會被成功處理的話，那麼須要P2P模式。

2.3 Pub/Sub模式-廣播/主題模式

包含三個角色：主題（Topic）、發佈者（Publisher）、訂閱者（Subscriber）多個發佈者將消息發送到Topic，系統將這些消息傳遞給多個訂閱者。

• Pub/Sub的特色
  • 每一個消息能夠有多個消費者
  • 發佈者和訂閱者之間有時間上的依賴性。針對某個主題（Topic）的訂閱者，它必須建立一個訂閱者以後，才能被消費發佈者的消息
  • 爲了消費消息，訂閱者必須保持運行的狀態

爲了緩和這樣嚴格的時間相關性，JMS容許訂閱者建立一個可持久化的訂閱。這樣，即便訂閱者沒有被激活（運行），它也能接收到發佈者的信息。

若是但願發送的消息能夠被多個消費者處理的話，那麼能夠採用Pub/Sub模式

• 消息消費方式

在JMS中，消息的產生和消費都是異步的。對於消費來講，JMS的消費者能夠經過兩種方式來消費消息。

1）同步：
訂閱者或接收者經過receive方法來接收消息，receive在接收消息以前（或超時以前）將一直堵塞；
2）異步
訂閱者或消費者能夠註冊爲一個消息監聽器。當消息到達以後，系統自動調用監聽器的onMessage方法。