一文带你走进MQ的世界

1、到底什么是MQ?

MQ(messagequeue)消息队列,从字面意思上看,本质是个队列,FIFO先入先出,只不过队列中存放的内容是message而已,还是一种跨进程的通信机制,用于上下游传递消息。在互联网架构中,MQ是一种非常常见的上下游“逻辑解耦+物理解耦”的消息通信服务。使用了MQ之后,消息发送上游只需要依赖MQ,不用依赖其他服务。把要传输的数据(消息)放在队列中,用队列机制来实现消息传递——生产者产生消息并把消息放入队列,然后由消费者去处理。消费者可以到指定队列拉取消息,或者订阅相应的队列,由MQ服务端给其推送消息。

2、为什么要使用MQ?

2.1、应用解耦

以电商应用为例,应用中有订单系统、库存系统、物流系统、支付系统。用户创建订单后,如果耦合调用库存系统、物流系统、支付系统,任何一个子系统出了故障,都会造成下单操作异常。当转变成基于消息队列的方式后,系统间调用的问题会减少很多,比如物流系统因为发生故障,需要几分钟来修复。在这几分钟的时间里,物流系统要处理的内存被缓存在消息队列中,用户的下单操作可以正常完成。当物流系统恢复后,继续处理订单信息即可,中单用户感受不到物流系统的故障,提升系统的可用性。

未使用MQ时架构:

使用MQ时架构:

2.2、流量消峰

比如,如果订单系统最多能处理一万次订单,这个处理能力应付正常时段的下单时绰绰有余,正常时段我们下单一秒后就能返回结果。但是在高峰期,如果有两万次下单操作系统是处理不了的,只能限制订单超过一万后不允许用户下单。使用消息队列做缓冲,我们可以取消这个限制,把一秒内下的订单分散成一段时间来处理,这时有些用户可能在下单十几秒后才能收到下单成功的操作,但是比不能下单的体验要好。

2.3、异步处理

有些服务间调用是异步的,例如A调用B,B需要花费很长时间执行,但是A需要知道B什么时候可以执行完,以前一般有两种方式,A通过轮询的方式,过一段时间去调用B的查询api查询。或者A提供一个callbackapi,B执行完之后调用api通知A服务。这两种方式都不是很优雅,使用消息总线,可以很方便解决这个问题,A调用B服务后,只需要监听B处理完成的消息,当B处理完成后,会发送一条消息给MQ,MQ会将此消息转发给A服务。这样A服务既不用循环调用B的查询api,也不用提供callbackapi。同样B服务也不用做这些操作。A服务还能及时的得到异步处理成功的消息。

3、MQ的都有哪些分类?

3.1、ActiveMQ

优点: 单机吞吐量万级,时效性ms级,可用性高,基于主从架构实现高可用性,消息可靠性较低的概率丢失数据
缺点: 官方社区现在对ActiveMQ5.x维护越来越少,高吞吐量场景较少使用。

3.2、Kafka

大数据的杀手锏,谈到大数据领域内的消息传输,则绕不开Kafka,这款为大数据而生的消息中间件,以其百万级TPS的吞吐量名声大噪,迅速成为大数据领域的宠儿,在数据采集、传输、存储的过程中发挥着举足轻重的作用。目前已经被LinkedIn,Uber,Twitter,Netflix等大公司所采纳。

优点: 性能卓越,单机写入TPS约在百万条/秒,最大的优点,就是吞吐量高。时效性ms级可用性非常高,kafka是分布式的,一个数据多个副本,少数机器宕机,不会丢失数据,不会导致不可用,消费者采用Pull方式获取消息,消息有序,通过控制能够保证所有消息被消费且仅被消费一次;有优秀的第三方KafkaWeb管理界面Kafka-Manager;在日志领域比较成熟,被多家公司和多个开源项目使用;功能支持:功能较为简单,主要支持简单的MQ功能,在大数据领域的实时计算以及日志采集被大规模使用。

缺点: Kafka单机超过64个队列/分区,Load会发生明显的飙高现象,队列越多,load越高,发送消息响应时间变长,使用短轮询方式,实时性取决于轮询间隔时间,消费失败不支持重试;支持消息顺序,但是一台代理宕机后,就会产生消息乱序,社区更新较慢。

3.3、RocketMQ

RocketMQ出自阿里巴巴的开源产品,用Java语言实现,在设计时参考了Kafka,并做出了自己的一些改进。被阿里巴巴广泛应用在订单,交易,充值,流计算,消息推送,日志流式处理,binglog分发等场景。

优点: 单机吞吐量十万级,可用性非常高,分布式架构,消息可以做到0丢失,MQ功能较为完善,还是分布式的,扩展性好,支持10亿级别的消息堆积,不会因为堆积导致性能下降,源码是java我们可以自己阅读源码,定制自己公司的MQ。

缺点: 支持的客户端语言不多,目前是java及c++,其中c++不成熟;社区活跃度一般,没有在MQ核心中去实现JMS等接口,有些系统要迁移需要修改大量代码。

3.4、RabbitMQ

2007年发布,是一个在AMQP(高级消息队列协议)基础上完成的,可复用的企业消息系统,是当前最主流的消息中间件之一。

优点: 由于erlang语言的高并发特性,性能较好;吞吐量到万级,MQ功能比较完备,健壮、稳定、易用、跨平台、支持多种语言如:Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等,支持AJAX文档齐全;开源提供的管理界面非常棒,用起来很好用,社区活跃度高;更新频率相当高。

缺点: 商业版需要收费,学习成本较高。

4、该如何选择MQ?

4.1、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。

4.2、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。

4.3、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。

(完)