什么是消息隊(duì)列

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消息隊(duì)列（Message Queue）是一種進(jìn)程間通信或同一進(jìn)程的不同線程間的通信方式。進(jìn)程或者線程之間通過 消息 進(jìn)行通信，消息發(fā)送后可以立即返回，由消息系統(tǒng)來確保信息的可靠傳遞，消息發(fā)布者（生產(chǎn)者）只管把消息發(fā)布到消息隊(duì)里中而不用管誰來消費(fèi)，消息使用者（消費(fèi)者）只管從消息隊(duì)列中獲取消息以進(jìn)一步處理而不用管理誰發(fā)布的消息，這樣發(fā)布者和使用者都不用知道對(duì)方的存在。

消息（Message）是指在應(yīng)用之間傳送的數(shù)據(jù)。消息可以非常簡(jiǎn)單，比如只包含文本字符串，也可以很復(fù)雜，如嵌入對(duì)象。

消息隊(duì)列的特點(diǎn)

通過提供 消息傳遞 和 消息排隊(duì) 模型，它可以在 分布式環(huán)境 下提供 應(yīng)用解耦、彈性伸縮、冗余存儲(chǔ)、流量削峰、異步通信、數(shù)據(jù)同步 等等功能，其作為 分布式系統(tǒng)架構(gòu) 中的一個(gè)重要組件，有著舉足輕重的地位。消息隊(duì)列主要特點(diǎn)有：

• 異步性：將耗時(shí)的同步操作，通過以發(fā)送消息的方式，進(jìn)行了異步化處理。減少了同步等待的時(shí)間。

• 松耦合：消息隊(duì)列減少了服務(wù)之間的耦合性，不同的服務(wù)可以通過消息隊(duì)列進(jìn)行通信，而不用關(guān)心彼此的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只要定義好消息的格式就行

• 分布式：通過對(duì)消費(fèi)者的橫向擴(kuò)展，降低了消息隊(duì)列阻塞的風(fēng)險(xiǎn)，以及單個(gè)消費(fèi)者產(chǎn)生單點(diǎn)故障的可能性。

• 可靠性：消息隊(duì)列一般會(huì)把接收的消息存儲(chǔ)到本地硬盤上（當(dāng)消息被處理完之后，存儲(chǔ)信息根據(jù)不同的消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，有可能將其刪除），這樣即使應(yīng)用掛掉或者消息隊(duì)列本身掛掉，消息也能夠重新加載。

消息隊(duì)列應(yīng)用場(chǎng)景

異步處理

同步處理 是指從請(qǐng)求的發(fā)起一直到最終的處理完成期間，請(qǐng)求的調(diào)用方一直在同步阻塞等待調(diào)用的處理完成。

異步處理 處理是指在請(qǐng)求發(fā)起的處理過程中，客戶端的代碼已經(jīng)返回了，它可以繼續(xù)進(jìn)行自己的后續(xù)操作，而不需要等待調(diào)用處理完成。

對(duì)一些比較耗時(shí)且不需要即時(shí)（同步）返回操作結(jié)果的操作，可以把處理過程通過消息隊(duì)列進(jìn)行異步處理。這樣做可以推遲耗時(shí)操作的處理，使耗時(shí)操作異步化，而不必阻塞客戶端程序，客戶端的程序在得到處理結(jié)果之前可以繼續(xù)執(zhí)行，從而提高客戶端程序的處理性能。

異步處理的主要目的是 減少請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)非核心流程異步化，提高系統(tǒng)響應(yīng)性能。

應(yīng)用解耦

使用消息隊(duì)列，可以有多個(gè)生產(chǎn)者發(fā)布消息，多個(gè)消費(fèi)者消費(fèi)消息，共同完成整個(gè)的業(yè)務(wù)處理邏輯，生產(chǎn)者只關(guān)心是否正確將消息寫入消息隊(duì)列，消費(fèi)者只關(guān)心從消息隊(duì)列中獲取消息，然后進(jìn)行處理邏輯，生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間不需要直接的交互調(diào)用，沒有代碼的依賴耦合。

耦合度越低程序代碼越容易維護(hù)，也容易進(jìn)行擴(kuò)展。

流量削峰

一般在秒殺活動(dòng)中廣泛使用。

在秒殺活動(dòng)中，一般由于瞬時(shí)訪問量過大，服務(wù)器瞬間接收了大量的請(qǐng)求，流量暴增，這種情況下很有可能導(dǎo)致相關(guān)系統(tǒng)無法處理請(qǐng)求甚至崩潰。為了解決這個(gè)問題，一般會(huì)在應(yīng)用的前端加入消息隊(duì)列。

• 請(qǐng)求先寫入消息隊(duì)列，而不是由業(yè)務(wù)系統(tǒng)直接處理，做了一次緩沖，極大的減少了業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)的壓力。

• 隊(duì)列的長(zhǎng)度可以做限制，一般秒殺活動(dòng)都是有數(shù)量限制的，后寫入隊(duì)列的用戶無法秒殺到商品，這樣的請(qǐng)求可以直接被拋棄，可以直接返回活動(dòng)已結(jié)束或商品已售完。

使用消息隊(duì)列，即便是訪問流量持續(xù)的增長(zhǎng)，系統(tǒng)依然可以持續(xù)的接收請(qǐng)求。雖然生產(chǎn)者生成的消息比消費(fèi)者消費(fèi)的速度快，但是通過消息隊(duì)列進(jìn)行了緩沖，在短時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間處理能力不會(huì)互相影響，同樣也可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

消息通訊

消息隊(duì)列一般都內(nèi)置了高效的通信機(jī)制，因此可以用于單純的消息通訊，比如實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)消息隊(duì)列或者聊天室。

廣播

如果沒有消息隊(duì)列，每當(dāng)一個(gè)新的業(yè)務(wù)方介入，那都需要聯(lián)調(diào)一次接口。有了消息隊(duì)列，只需要關(guān)系消息是否送達(dá)了隊(duì)列，至于誰希望訂閱，是下游的事情，無疑極大地減少了開發(fā)和聯(lián)調(diào)的工作量。

日志處理

將消息隊(duì)列用在日志處理中，解決了大量日志傳輸?shù)膯栴}（如Kafka）。

消息隊(duì)列的傳輸模式

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（Point to Point）

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式 用于 消息生產(chǎn)者 和 消息消費(fèi)者 之間 點(diǎn)到點(diǎn) 的通信。消息生產(chǎn)者將消息發(fā)送到由某個(gè)名字標(biāo)識(shí)的特定隊(duì)列（Queue）。在消息傳遞給消費(fèi)者之前它被 存儲(chǔ) 在這個(gè)隊(duì)列中。隊(duì)列消息 可以放在 內(nèi)存 中也可以 持久化，以保證在消息服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)仍然能夠傳遞消息。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式特點(diǎn)：

• 每個(gè)消息只有一個(gè)消費(fèi)者（Consumer），即一旦消息被消費(fèi)，消息就不再在消息隊(duì)列中。

• 生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間沒有依賴性，生產(chǎn)者發(fā)送消息之后，不管有沒有消費(fèi)者在運(yùn)行，都不會(huì)影響到生產(chǎn)者下次發(fā)送消息。

• 消費(fèi)者在成功接收消息之后需向隊(duì)列應(yīng)答成功，以便消息隊(duì)列刪除當(dāng)前接收的消息。

發(fā)布/訂閱模式（Publish/Subscribe）

發(fā)布者/訂閱者 模型支持向一個(gè)特定的 消息主題 生產(chǎn)消息。 0 或多個(gè) 訂閱者 可能對(duì)接收來自 特定消息主題 的消息感興趣。

在這種模型下，發(fā)布者和訂閱者彼此不知道對(duì)方。多個(gè)消費(fèi)者可以獲得消息，在 發(fā)布者 和 訂閱者 之間存在 時(shí)間依賴性。發(fā)布者需要建立一個(gè) 訂閱（subscription），以便能夠消費(fèi)者訂閱。訂閱者 必須保持 持續(xù)的活動(dòng)狀態(tài) 并 接收消息。

發(fā)布/點(diǎn)閱模式特點(diǎn)：

• 每個(gè)消息可以有多個(gè)訂閱者。

• 發(fā)布者和訂閱者之間有時(shí)間上的依賴性，針對(duì)某個(gè)主題（Topic）的訂閱者，它必須創(chuàng)建一個(gè)訂閱之后，才能消費(fèi)發(fā)布者的消息。

• 為了消費(fèi)消息，訂閱者需要提前訂閱該角色主題，并保持在線運(yùn)行。

集中消息中間件對(duì)比

目前在生產(chǎn)環(huán)境，使用較多的消息隊(duì)列有ActiveMQ、RabbitMQ、ZeroMQ、Kafka、MetaMQ、RocketMQ等。

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標(biāo)題名稱：高性能網(wǎng)站實(shí)用技巧之消息隊(duì)列篇-創(chuàng)新互聯(lián)
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