消息队列-Message Queue

目前随着互联网的普及以及上网用户的增多，拥有一套安全、稳定、低耦合、高性能的内部通信工具尤为重要。

什么是消息队列？

消息队列（英语：Message queue）是一种进程间通信或同一进程的不同线程间的通信方式，软件的贮列用来处理一系列的输入，通常是来自用户。消息队列提供了异步的通信协议，每一个贮列中的纪录包含详细说明的数据，包含发生的时间，输入设备的种类，以及特定的输入参数，也就是说：消息的发送者和接收者不需要同时与消息队列互交。消息会保存在队列中，直到接收者取回它。 ——维基百

消息队列 是指利用高效可靠的消息传递机制进行与平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。 ——互联网

这些解释都太深奥，我们通过图片来了解一下。

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；

可能这个模型还是过于专业，那我们再看一个通俗一点的:

此时有一封信件，加入到队列中，然后接收者从队列中拿出自己的信件，这个队列就好比邮箱。

消息队列 一般作为应用程序中的中间件。通过提供 消息传递 和 消息排队 模型，它可以在分布式环境下提供 应用解耦、弹性伸缩、冗余存储、流量削峰、异步通信、数据同步 等等功能，其作为 分布式系统架构 中的一个重要组件，有着举足轻重的地位。

消息队列的特点

异步性

消息发送者可以发送一个消息而无须等待响应。消息发送者 将消息发送到一条 虚拟的通道（主题或队列） 上，消息接收者 则订阅或是监听该通道。一条信息可能最终转发给 一个或多个 消息接收者，这些接收者都无需对 消息发送者 做出 同步回应。整个过程都是 异步的。

解耦合

主要体现在如下两点：

发送者和接受者不必了解对方、只需要 确认消息；
发送者和接受者 不必同时在线；

比如在线交易系统为了保证数据的 最终一致，在支付系统处理完成后会把 支付结果 放到 消息中间件 里，通知 订单系统 修改 订单支付状态。两个系统是通过消息中间件解耦的。

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）。

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。

消息队列的传输模式

首先看一个经典的 消息队列的传递服务模型。

MOM: Message Oriented Middleware 消息的中间件

消息队列目前有两大分类: 点对点(P2P)

点对点模型 用于 消息生产者 和 消息消费者 之间 点到点 的通信。消息生产者将消息发送到由某个名字标识的特定消费者。这个名字实际上对于消费服务中的一个队列（Queue），在消息传递给消费者之前它被存储在这个队列中。队列消息 可以放在内存中也可以 持久化，以保证在消息服务出现故障时仍然能够传递消息。

一句话总结：消息生产者生产消息发送到queue中，然后消息消费者从queue中取出并且消费消息，消息被消费以后，queue中不再有存储，所以消息消费者不可能消费到已经被消费的消息。Queue支持存在多个消费者，但是对一个消息而言，只会有一个消费者可以消费。
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发布/订阅模型（Pub/Sub）

发布者/订阅者 模型支持向一个特定的 消息主题 生产消息。0 或 多个订阅者 可能对接收来自 特定消息主题 的消息感兴趣。

在这种模型下，发布者和订阅者彼此不知道对方，就好比是匿名公告板。这种模式被概况为：多个消费者可以获得消息，在 发布者 和 订阅者 之间存在 时间依赖性。发布者需要建立一个订阅（subscription），以便能够消费者订阅。订阅者 必须保持 持续的活动状态 并 接收消息。

在这种情况下，在订阅者 未连接时，发布的消息将在订阅者重新连接 时 重新发布，如下图所示：

特性：

每个消息可以有多个订阅者；
客户端只有订阅后才能接收到消息；
持久订阅和非持久订阅。

发布者和订阅者有时间依赖：接受者和发布者只有建立订阅关系才能收到消息；

持久订阅：订阅关系建立后，消息就不会消失，不管订阅者是否都在线；

非持久订阅：订阅者为了接受消息，必须一直在线。当只有一个订阅者时约等于点对点模式

消息队列应用场景

当你需要使用 消息队列 时，首先需要考虑它的必要性。可以使用消息队列的场景有很多，最常用的几种，是做应用程序松耦合、异步处理模式、发布与订阅、最终一致性、错峰流控和日志缓冲等。

异步处理

非核心流程异步化，减少系统响应时间，提高吞吐量。例如：短信通知、终端状态推送、App 推送、用户注册等。

应用案例

系统解耦

系统之间不是强耦合的，消息接受者可以随意增加，而不需要修改消息发送者的代码。消息发送者的成功不依赖消息接受者。
不强依赖于非本系统的核心流程，对于非核心流程，可以放到消息队列中让消息消费者去按需消费，而不影响核心主流程

广播

生产者/消费者 模式，只需要关心消息是否 送达队列，至于谁希望订阅和需要消费，是下游的事情，无疑极大地减少了开发和联调的工作量。

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。