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一、 为什么使用消息队列?
1.使用同步的通信方式来解决多个服务之间的通信
2.使用异步的方式
二、 消息队列的流派
什么是MQ
Message Queue(MQ),消息队列中间件。很多人都说:MQ 通过将消息的发送和接收分离来实现应用程序的异步和解偶,这个给人的直觉是——MQ 是异步的,用来解耦的,但是这个只是 MQ 的效果而不是目的。MQ 真正的目的是为了通讯,屏蔽底层复杂的通讯协议,定义了一套应用层的、更加简单的通讯协议。一个分布式系统中两个模块之间通讯要么是HTTP,要么是自己开发的(rpc) TCP,但是这两种协议其实都是原始的协议。HTTP 协议很难实现两端通讯——模块 A 可以调用 B,B 也可以主动调用 A,如果要做到这个两端都要背上WebServer,而且还不支持⻓连接(HTTP 2.0 的库根本找不到)。TCP 就更加原始了,粘包、心跳、私有的协议,想一想头皮就发麻。MQ 所要做的就是在这些协议之上构建一个简单的“协议”——生产者/消费者模型。MQ 带给我的“协议”不是具体的通讯协议,而是更高层次通讯模型。它定义了两个对象——发送数据的叫生产者;接收数据的叫消费者, 提供一个SDK 让我们可以定义自己的生产者和消费者实现消息通讯而无视底层通讯协议
有Broker的MQ
这个流派通常有一台服务器作为 Broker,所有的消息都必须通过它中转。生产者把消息发送给它就结束自己的任务了,Broker 则把消息主动推送给消费者(或者消费者主动轮询消费)
- 重Topic的MQ
1. kafka、JMS(ActiveMQ)就属于这个流派,生产者会发送 key 和数据到 Broker,由 Broker比较 key 之后决定给哪个消费者。这种模式是我们最常⻅的模式,是我们对 MQ 最多的印象。在这种模式下一个 topic 往往是一个比较大的概念,甚至一个系统中就可能只有一个topic,topic 某种意义上就是 queue,生产者发送 key 相当于说:“hi,把数据放到 key 的队列中”
如上图所示,Broker 定义了三个队列,key1,key2,key3,生产者发送数据的时候会发送key1 和 data,Broker会将消息投递到key1的队列然后在推送数据的时候则推送 data(也可能把 key 带上)
虽然架构一样但是 kafka 的性能要比 jms 的性能不知道高到多少倍,所以基本这种类型的MQ 只有 kafka 一种备选方案。如果你需要一条暴力的数据流(在乎性能而非灵活性)那么kafka 是最好的选择
- 轻Topic的MQ
这种的代表是 RabbitMQ(或者说是 AMQP),topic只是其中一种中转的模式。生产者发送 key 和数据,消费者定义订阅的队列,Broker 收到数据之后会通过一定的逻辑计算出 key 对应的队列,然后把数据交给队列
这种模式下解耦了 key 和 queue,在这种架构中 queue 是非常轻量级的(在 RabbitMQ 中它的上限取决于你的内存),消费者关心的只是自己的 queue;生产者不必关心数据最终给谁只要指定 key 就行了,中间的那层映射在 AMQP 中叫 exchange(交换机)。
AMQP 中有四种 exchange
- Direct exchange:key 就等于 queue
- Fanout exchange:无视 key,给所有的 queue 都来一份
- Topic exchange:key 可以用“宽字符”模糊匹配 queue
- Headers exchange:无视 key,通过查看消息的头部元数据来决定发给那个
- queue(AMQP 头部元数据非常丰富而且可以自定义)
这种结构的架构给通讯带来了很大的灵活性,我们能想到的通讯方式都可以用这四种exchange 表达出来。如果你需要一个企业数据总线(在乎灵活性)那么 RabbitMQ 绝对的值得一用
无Broker的MQ
无 Broker 的 MQ 的代表是 ZeroMQ。该作者非常睿智,他非常敏锐的意识到——MQ 是更高级的 Socket,它是解决通讯问题的。所以 ZeroMQ 被设计成了一个“库”而不是一个中间件,这种实现也可以达到——没有 Broker 的目的
节点之间通讯的消息都是发送到彼此的队列中,每个节点都既是生产者又是消费者。ZeroMQ做的事情就是封装出一套类似于 Socket 的 API 可以完成发送数据,读取数据
ZeroMQ 其实就是一个跨语言的、重量级的 Actor 模型邮箱库。你可以把自己的程序想象成一个 Actor,ZeroMQ 就是提供邮箱功能的库;ZeroMQ 可以实现同一台机器的 RPC 通讯也可以实现不同机器的 TCP、UDP 通讯,如果你需要一个强大的、灵活、野蛮的通讯能力,别犹豫 ZeroMQ
二、 Kafaka介绍
Kafka是最初由Linkedin公司开发,是一个分布式、支持分区的(partition)、多副本的 (replica),基于zookeeper协调的分布式消息系统,它的最大的特性就是可以实时的处理 大量数据以满足各种需求场景:比如基于hadoop的批处理系统、低延迟的实时系统、 Storm/Spark流式处理引擎,web/nginx日志、访问日志,消息服务等等,用scala语言编 写,Linkedin于 2010 年贡献给了Apache基金会并成为顶级开源 项目。
1. Kafka的使用场景
日志收集:一个公司可以用Kafka收集各种服务的log,通过kafka以统一接口服务的方式 开放给各种consumer,例如hadoop、Hbase、Solr等。 消息系统:解耦和生产者和消费者、缓存消息等。 用户活动跟踪:Kafka经常被用来记录web用户或者app用户的各种活动,如浏览网页、 搜索、点击等活动,这些活动信息被各个服务器发布到kafka的topic中,然后订阅者通过 订阅这些topic来做实时的监控分析,或者装载到hadoop、数据仓库中做离线分析和挖 掘。 运营指标:Kafka也经常用来记录运营监控数据。包括收集各种分布式应用的数据,生产 各种操作的集中反馈,比如报警和报告。
2. 基本概念
kafka是一个分布式的,分区的消息(官方称之为commit log)服务。它提供一个消息系统应该 具备的功能,但是确有着独特的设计。可以这样来说,Kafka借鉴了JMS规范的思想,但是确 并
没有完全遵循JMS规范。