一、消息队列(MQ)概述
1.消息队列中间件是分布式系统中重要的组件,主要解决应用解耦、异步消息、流量削锋等问题,实现高性能、高可用、可伸缩和最终一致性架构。
2.常用的消息队列有:ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetalMQ以及RocketMQ。
二、消息队列使用场景
常用的场景:异步处理、应用解耦、流量削锋以及消息通讯等。
1.异步处理:
场景描述--用户注册后,发送注册邮件和注册短信。传统做法--A.串行方式,B.并行方式
1.1 串行方式
将注册消息写入数据库之后,发送注册邮件,再发送注册短信,等全部发送完之后,返回给客户端。
1.2 并行方式
将注册消息写入数据库之后,同时发送注册邮件和注册短信,等全部发送完之后,返回给客户端。
1.3 串行方式和并行方式不同点
采用并行方式,可以有效的提高处理效率。
假设,三个业务节点(注册消息写入数据库,发送注册邮件和注册短信)每个都需要耗费50ms,不考虑其他因素,串行方式消耗时间就是150ms,
并行的方式才100ms。因为CPU在单位时间内处理的请求数是一定的,假设CPU1秒内的吞吐量是100,那么串行方式1秒内可处理的请求量7次。
并行方式可以处理的请求量为10次。
综上所述:传统的方式系统的性能(并发量、吞吐量、响应时间)都会有瓶颈。为了解决这个问题,因而引入了消息队列。
应用响应的时间就相当于是注册信息写入数据库的时间,也就是50ms,注册邮件和注册短信写入消息队列之后,直接返回,因此写入消息队列的速度
很快,基本上可以忽略,因此用户响应的时间有可能是50ms,架构改变之后,系统的吞吐量提高了每秒20QPS,比串行提高了3倍,比并行提高了2倍。
2.应用解耦
场景描述--用户下单后,订单系统需要通知库存系统。传统做法--订单系统直接调用库存接口。
2.1 传统做法的缺点:假如库存仓库无法访问,则订单减库存将失败,从而导致订单失败,订单系统和库存系统耦合了。
为了解决传统做法的缺点,从而引入了消息队列的方案。
订单系统:用户下单后,订单系统完成持久化处理,将消息写入消息队列,返回用户订单下单成功。
库存系统:订阅下单的消息,采用拉/推的方式,获取下单信息,库存系统会根据下单信息,进行库存操作。
假如:在下单时库存系统不能正常使用,也不会影响正常的下单,因为下单之后,订单系统会把下单信息写入到消息队列中,不再关心其他的操作,
从而实现了订单系统和库存系统的应用解耦。
3.流量销锋(一般在秒杀或团抢活动中使用广泛)
场景描述--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
3.1 流量销锋的作用(前端应用加入消息队列)
a、可以控制活动的人数;b、可以缓解短时间内高流量压垮应用。
用户的请求,服务器接收后,首先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大数量,则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面。
秒杀业务根据消息队列中的请求信息,再做后续处理。