消息队列的应用场景

 

参考 https://blog.csdn.net/cws1214/article/details/52922267

1 简介

消息队列中间件是分布式系统中重要的组件，主要应用于五个场景：异步处理、应用解耦、流量削峰、日志处理和消息通信。

常用的消息队列主要有：Rabbitmq、Kafka、ActiveMq等

2 应用场景介绍：

2.1异步处理

      场景说明：用户注册后，需要发注册邮件和注册短信。

      传统的做法有两种 1.串行的方式；2.并行方式

    （1）串行方式：将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件，再发送注册短信。以上三个任务全部完成后，返回给客户端      （2）并行方式：将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件的同时，发送注册短信。以上三个任务完成后，返回给客户端。与串行的差别是，并行的方式可以提高处理的时间  

假设三个业务节点每个使用50毫秒钟，不考虑网络等其他开销，则串行方式的时间是150毫秒，并行的时间可能是100毫秒。 因为CPU在单位时间内处理的请求数是一定的，假设CPU1秒内吞吐量是100次。则串行方式1秒内CPU可处理的请求量是7次（1000/150）。并行方式处理的请求量是10次（1000/100）

小结：如以上案例描述，传统的方式系统的性能（并发量，吞吐量，响应时间）会有瓶颈。如何解决这个问题呢？ 引入消息队列，将不是必须的业务逻辑，异步处理。

改造后的架构如下：   按照以上约定，用户的响应时间相当于是注册信息写入数据库的时间，也就是50毫秒。注册邮件，发送短信写入消息队列后，直接返回，因此写入消息队列的速度很快，基本可以忽略，因此用户的响应时间可能是50毫秒。因此架构改变后，系统的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍，比并行提高了两倍

 

2.2应用解耦

      场景说明：用户下单后，订单系统需要通知库存系统。

      传统的做法是，订单系统调用库存系统的接口。

      传统模式的缺点： 假如库存系统无法访问，则订单减库存将失败，从而导致订单失败 订单系统与库存系统耦合

 

如何解决以上问题呢？引入应用消息队列后的方案，

  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。也不影响正常下单，因为下单后，订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦

 

2.3 流量削锋

     流量削锋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。

•  可以控制活动的人数
•  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

 

2.4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。

           日志采集客户端，负责日志数据采集，定时写受写入Kafka队列

           Kafka消息队列，负责日志数据的接收，存储和转发

           日志处理应用：订阅并消费kafka队列中的日志数据

以下是新浪kafka日志处理应用案例：

   (1)Kafka：接收用户日志的消息队列

   (2)Logstash：做日志解析，统一成JSON输出给Elasticsearch

   (3)Elasticsearch：实时日志分析服务的核心技术，一个schemaless，实时的数据存储服务，通过index组织数据，兼具强大的搜索和统计功能

    (4)Kibana：基于Elasticsearch的数据可视化组件，超强的数据可视化能力是众多公司选择ELK stack的重要原因

2.5消息通讯

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

     点对点通讯：   客户端A和客户端B使用同一队列，进行消息通讯。

     聊天室通讯：   客户端A，客户端B，客户端N订阅同一主题，进行消息发布和接收。实现类似聊天室效果。