分佈式之消息隊列的特色、選型、及應用場景詳解

什麼是消息隊列

消息隊列（Message Queue，簡稱MQ），指保存消息的一個容器，本質是個隊列。

消息（Message）是指在應用之間傳送的數據，消息能夠很是簡單，好比只包含文本字符串，也能夠更復雜，可能包含嵌入對象。

消息隊列（Message Queue）是一種應用間的通訊方式，消息發送後能夠當即返回，有消息系統來確保信息的可靠專遞，消息發佈者只管把消息發佈到MQ中而無論誰來取，消息使用者只管從MQ中取消息而無論誰發佈的，這樣發佈者和使用者都不用知道對方的存在。

• Producer：消息生產者，負責產生和發送消息到 Broker；
• Broker：消息處理中心。負責消息存儲、確認、重試等，通常其中會包含多個 queue；
• Consumer：消息消費者，負責從 Broker 中獲取消息，並進行相應處理；

如今經常使用的MQ組件有ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、ZeroMQ,固然近年來火熱的Kafka,從某些場景來講，也是MQ，固然kafka的功能更增強大。

雖然不一樣的MQ都有本身的特色和優點，可是，不論是哪一種MQ，都有MQ自己自帶的一些特色，下面，我們談談消息隊列的的特色、優點、選型、以及應用場景。

爲何須要消息隊列

在高併發分佈式環境下，因爲來不及同步處理，經過使用消息隊列，能夠異步處理請求，從而緩解系統的壓力。

舉一個訂單系統的例子：用戶點擊下訂單，會觸發如下業務邏輯流程：

• 扣減庫存
• 生成相應的訂單
• 發短信通知等等

在業務發展初期這些邏輯可能放在一塊兒同步執行，隨着業務訂單量增加，須要提高系統服務的性能，這時候能夠將一些不須要當即生效的操做拆分出來異步執行，好比發短信通知等，這種場景就可使用消息隊列MQ。

本質仍是經過異步來解決同步的系統壓力，因此咱們在作架構設計的時候有一個原則：能異步的就儘可能不要同步。

消息隊列的優勢

一、屏蔽異構平臺的細節：發送方、接收方系統之間不須要了解雙方，只需認識消息。

二、異步：消息堆積能力；發送方接收方不需同時在線，發送方接收方不需同時擴容（削峯）。

三、解耦：防止引入過多的API給系統的穩定性帶來風險；調用方使用不當會給被調用方系統形成壓力，被調用方處理不當會下降調用方系統的響應能力。

四、複用：一次發送屢次消費。

五、可靠：一次保證消息的傳遞。若是發送消息時接收者不可用，消息隊列會保留消息，直到成功地傳遞它。

六、提供路由：發送者無需與接收者創建鏈接，雙方經過消息隊列保證消息可以從發送者路由到接收者，甚至對於原本網絡不易互通的兩個服務，也能夠提供消息路由。

消息隊列的特色

1.異步性

將耗時的同步操做，經過以發送消息的方式，進行了異步化處理。減小了同步等待的時間。

2.鬆耦合

消息隊列減小了服務之間的耦合性，不一樣的服務能夠經過消息隊列進行通訊，而不用關心彼此的實現細節，只要定義好消息的格式就行。

3.分佈式

經過對消費者的橫向擴展，下降了消息隊列阻塞的風險，以及單個消費者產生單點故障的可能性（固然消息隊列自己也能夠作成分佈式集羣）。

4.可靠性

消息隊列通常會把接收到的消息存儲到本地硬盤上（當消息被處理完以後，存儲信息根據不一樣的消息隊列實現，有可能將其刪除），這樣即便應用掛掉或者消息隊列自己掛掉，消息也可以從新加載。

消息隊列的選型

1.ActiveMQ

Apache出品，最先使用的消息隊列產品，時間比較長了，最近版本更新比較緩慢。

2.RabbitMQ

RabbitMQ是erlang語言開發，結合erlang語言自己的併發優點，支持不少的協議：AMQP，XMPP, SMTP, STOMP，也正是如此，使的它變的很是重量級，更適合於企業級的開發。性能較好，可是不利於作二次開發和維護。

3.RocketMQ

阿里開源的消息中間件，純Java開發，具備高吞吐量、高可用性、適合大規模分佈式系統應用的特色。

4.ZeroMQ

號稱最快的消息隊列系統，尤爲針對大吞吐量的需求場景。

擴展性好，開發比較靈活，採用C語言實現，實際上只是一個socket庫的從新封裝，若是作爲消息隊列使用，須要開發大量的代碼。

5.Kafka

Kafka是Apache下的一個子項目，是一個高性能跨語言分佈式發佈/訂閱消息隊列系統，而Jafka是在Kafka之上孵化而來的，即Kafka的一個升級版。

6.消息隊列的詳細比較

7.消息隊列總結

消息隊列的選型須要根據具體應用需求而定，ZeroMQ小而美，RabbitMQ大而穩，Kakfa和RocketMQ快而強勁。

消息隊列的應用場景

1.異步處理

消息隊列的主要特色是異步處理，主要目的是減小請求響應時間，實現非核心流程異步化，提升系統響應性能。

因此典型的使用場景就是將比較耗時並且不須要即時（同步）返回結果的操做，做爲消息放入消息隊列。

2.應用解耦

使用了消息隊列後，只要保證消息格式不變，消息的發送方和接收方並不須要彼此聯繫，也不須要受對方的影響，即解耦。

每一個成員沒必要受其餘成員影響，能夠更獨立自主，只經過消息隊列MQ來聯繫。

舉一個例子：用戶下訂單流程，下訂單後會發生扣庫存這個動做，上游系統訂單和下游系統扣庫存，就能夠經過上圖的消息隊列MQ來聯繫，扣庫存異步化，從而實現訂單系統與庫存系統的應用解耦。

3.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。

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。

5消息通信

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