消息中间件系列(四)：消息队列MQ的特点、选型、及应用场景详解

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今天我们开始分布式之消息队列之旅。

什么是消息队列

消息队列（Message Queue，简称MQ），指保存消息的一个容器，本质是个队列。

消息（Message）是指在应用之间传送的数据，消息可以非常简单，比如只包含文本字符串，也可以更复杂，可能包含嵌入对象。

消息队列（Message Queue）是一种应用间的通信方式，消息发送后可以立即返回，有消息系统来确保信息的可靠专递，消息发布者只管把消息发布到MQ中而不管谁来取，消息使用者只管从MQ中取消息而不管谁发布的，这样发布者和使用者都不用知道对方的存在。

Producer：消息生产者，负责产生和发送消息到 Broker；
Broker：消息处理中心。负责消息存储、确认、重试等，一般其中会包含多个 queue；
Consumer：消息消费者，负责从 Broker 中获取消息，并进行相应处理；

现在常用的MQ组件有ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、ZeroMQ,当然近年来火热的Kafka,从某些场景来说，也是MQ，当然kafka的功能更加强大。

虽然不同的MQ都有自己的特点和优势，但是，不管是哪种MQ，都有MQ本身自带的一些特点，下面，咱们谈谈消息队列的的特点、优势、选型、以及应用场景。

为什么需要消息队列

在高并发分布式环境下，由于来不及同步处理，通过使用消息队列，可以异步处理请求，从而缓解系统的压力。

举一个订单系统的例子：用户点击下订单，会触发以下业务逻辑流程：

扣减库存
生成相应的订单
发短信通知等等

在业务发展初期这些逻辑可能放在一起同步执行，随着业务订单量增长，需要提升系统服务的性能，这时候可以将一些不需要立即生效的操作拆分出来异步执行，比如发短信通知等，这种场景就可以使用消息队列MQ。

本质还是通过异步来解决同步的系统压力，所以我们在做架构设计的时候有一个原则：能异步的就尽量不要同步。

消息队列的优点

1、屏蔽异构平台的细节：发送方、接收方系统之间不需要了解双方，只需认识消息。

2、异步：消息堆积能力；发送方接收方不需同时在线，发送方接收方不需同时扩容（削峰）。

3、解耦：防止引入过多的API给系统的稳定性带来风险；调用方使用不当会给被调用方系统造成压力，被调用方处理不当会降低调用方系统的响应能力。

4、复用：一次发送多次消费。

5、可靠：一次保证消息的传递。如果发送消息时接收者不可用，消息队列会保留消息，直到成功地传递它。

6、提供路由：发送者无需与接收者建立连接，双方通过消息队列保证消息能够从发送者路由到接收者，甚至对于本来网络不易互通的两个服务，也可以提供消息路由。

消息队列的特点

1.异步性

将耗时的同步操作，通过以发送消息的方式，进行了异步化处理。减少了同步等待的时间。

2.松耦合

消息队列减少了服务之间的耦合性，不同的服务可以通过消息队列进行通信，而不用关心彼此的实现细节，只要定义好消息的格式就行。

3.分布式

通过对消费者的横向扩展，降低了消息队列阻塞的风险，以及单个消费者产生单点故障的可能性（当然消息队列本身也可以做成分布式集群）。

4.可靠性

消息队列一般会把接收到的消息存储到本地硬盘上（当消息被处理完之后，存储信息根据不同的消息队列实现，有可能将其删除），这样即使应用挂掉或者消息队列本身挂掉，消息也能够重新加载。

消息队列的选型

1.ActiveMQ

Apache出品，最早使用的消息队列产品，时间比较长了，最近版本更新比较缓慢。

2.RabbitMQ

RabbitMQ是erlang语言开发，结合erlang语言本身的并发优势，支持很多的协议：AMQP，XMPP, SMTP, STOMP，也正是如此，使的它变的非常重量级，更适合于企业级的开发。性能较好，但是不利于做二次开发和维护。

3.RocketMQ

阿里开源的消息中间件，纯Java开发，具有高吞吐量、高可用性、适合大规模分布式系统应用的特点。

4.ZeroMQ

号称最快的消息队列系统，尤其针对大吞吐量的需求场景。

扩展性好，开发比较灵活，采用C语言实现，实际上只是一个socket库的重新封装，如果做为消息队列使用，需要开发大量的代码。

5.Kafka

Kafka是Apache下的一个子项目，是一个高性能跨语言分布式发布/订阅消息队列系统，而Jafka是在Kafka之上孵化而来的，即Kafka的一个升级版。

6.消息队列的详细比较

7.消息队列总结

消息队列的选型需要根据具体应用需求而定，ZeroMQ小而美，RabbitMQ大而稳，Kakfa和RocketMQ快而强劲。

消息队列的应用场景

1.异步处理

消息队列的主要特点是异步处理，主要目的是减少请求响应时间，实现非核心流程异步化，提高系统响应性能。

所以典型的使用场景就是将比较耗时而且不需要即时（同步）返回结果的操作，作为消息放入消息队列。

2.应用解耦

使用了消息队列后，只要保证消息格式不变，消息的发送方和接收方并不需要彼此联系，也不需要受对方的影响，即解耦。

每个成员不必受其他成员影响，可以更独立自主，只通过消息队列MQ来联系。

举一个例子：用户下订单流程，下订单后会发生扣库存这个动作，上游系统订单和下游系统扣库存，就可以通过上图的消息队列MQ来联系，扣库存异步化，从而实现订单系统与库存系统的应用解耦。

3.流量削锋

流量削锋也是消息队列中的常用场景，一般在秒杀或团抢活动中使用广泛。

应用场景：秒杀活动，一般会因为流量过大，导致流量暴增，应用挂掉。为解决这个问题，一般需要在应用前端加入消息队列。

具体可以参考：阿里P8架构师谈：双11秒杀系统如何设计？

4日志处理

日志处理是指将消息队列用在日志处理中，比如Kafka的应用，解决大量日志传输的问题。

5消息通讯

消息队列一般都内置了高效的通信机制，因此也可以用于单纯的消息通讯，比如实现点对点消息队列或者聊天室等。

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