MQ消息队列基础

一、概述

消息队列中间件是分布式系统中的重要组件，主要实现异步消息，应用解耦，流量削峰和消息通讯等功能。实现高性能，高可用，可伸缩和最终一致性架构。
消息队列中间件（Message Queue Middleware）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，并给予数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息队列模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信。

二、应用场景

• 异步处理
• 系统解耦（解决不同重要程度、能力级别的系统之间依赖导致雪崩）
• 流量削峰 （解决瞬时写压力大于应用服务能力而导致的消息丢失、系统崩溃等问题）

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。传统的做法有下面两种。
（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CPU在1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，采用传统方式的系统性能（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。
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，因为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。

系统解耦

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：
1） 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；
2） 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：在下单时库存系统如果不能正常使用，也不影响正常下单。实现订单系统与库存系统的应用解耦。

流量削峰

流量削锋也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。

1. 可以控制活动的人数；
2. 可以缓解短时间内高流量压垮应用；

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，因此可以用在简单的消息通讯。

三、消息模型

在JMS标准中，有两种消息模型P2P（Point toPoint）,Publish/Subscribe(Pub/Sub)。

P2P模式

每个消息只有一个消费者(即一旦被消费，消息就不再在消息队列中)。

Pub/Sub模式

包含三个角色：主题（Topic），发布者（Publisher），订阅者（Subscriber） 。
每个消息可以有多个消费者。

四、MQ选型

常用MQ对比

五、其他相关理论

AMQP

高级消息队列协议（AMQP）是应用层协议规范。作为线路层协议，而不是API（例如JMS）。用在对数据一致性、稳定性和可靠性要求很高的场景，对性能和吞吐量的要求在其次。

JNDI

即Java命名和目录接口，是一种标准的Java命名系统接口。可以在网络上查找和访问服务。通过指定一个资源名称，该名称对应数据库或命名服务中的一个记录，同时返回资源连接建立所必须的信息。
JNDI在JMS中起到查找和访问发送目标或消息来源的作用。

参考资料

分布式消息队列差异化总结
RabbitMQ-基础概念详细