Java面试（四）：中间件

RabbitMQ

135. RabbitMQ 的使用场景有哪些？

• 抢购活动，削峰填谷，防止系统崩塌。
• 延迟信息处理，比如 10 分钟之后给下单未付款的用户发送邮件提醒。
• 解耦系统，对于新增的功能可以单独写模块扩展，比如用户确认评价之后，新增了给用户返积分的功能，这个时候不用在业务代码里添加新增积分的功能，只需要把新增积分的接口订阅确认评价的消息队列即可，后面再添加任何功能只需要订阅对应的消息队列即可。

136. RabbitMQ 有哪些重要的角色？

RabbitMQ 中重要的角色有：生产者、消费者和代理：

• 生产者：消息的创建者，负责创建和推送数据到消息服务器；
• 消费者：消息的接收方，用于处理数据和确认消息；
• 代理：就是 RabbitMQ 本身，用于扮演“快递”的角色，本身不生产消息，只是扮演“快递”的角色。

137. RabbitMQ 有哪些重要的组件？

• ConnectionFactory（连接管理器）：应用程序与Rabbit之间建立连接的管理器，程序代码中使用。
• Channel（信道）：消息推送使用的通道。
• Exchange（交换器）：用于接受、分配消息。
• Queue（队列）：用于存储生产者的消息。
• RoutingKey（路由键）：用于把生成者的数据分配到交换器上。
• BindingKey（绑定键）：用于把交换器的消息绑定到队列上。

138. RabbitMQ 中 vhost 的作用是什么？

vhost：每个 RabbitMQ 都能创建很多 vhost，我们称之为虚拟主机，每个虚拟主机其实都是 mini 版的RabbitMQ，它拥有自己的队列，交换器和绑定，拥有自己的权限机制。

139. RabbitMQ 的消息是怎么发送的？

首先客户端必须连接到 RabbitMQ 服务器才能发布和消费消息，客户端和 rabbit server 之间会创建一个 tcp 连接，一旦 tcp 打开并通过了认证（认证就是你发送给 rabbit 服务器的用户名和密码），你的客户端和 RabbitMQ 就创建了一条 amqp 信道（channel），信道是创建在“真实” tcp 上的虚拟连接，amqp 命令都是通过信道发送出去的，每个信道都会有一个唯一的 id，不论是发布消息，订阅队列都是通过这个信道完成的。

140. RabbitMQ 怎么保证消息的稳定性？

• 提供了事务的功能。
• 通过将 channel 设置为 confirm（确认）模式。

141. RabbitMQ 怎么避免消息丢失？

• 把消息持久化磁盘，保证服务器重启消息不丢失。
• 每个集群中至少有一个物理磁盘，保证消息落入磁盘。

142. 要保证消息持久化成功的条件有哪些？

• 声明队列必须设置持久化 durable 设置为 true.
• 消息推送投递模式必须设置持久化，deliveryMode 设置为 2（持久）。
• 消息已经到达持久化交换器。
• 消息已经到达持久化队列。

以上四个条件都满足才能保证消息持久化成功。

143. RabbitMQ 持久化有什么缺点？

持久化的缺地就是降低了服务器的吞吐量，因为使用的是磁盘而非内存存储，从而降低了吞吐量。可尽量使用 ssd 硬盘来缓解吞吐量的问题。

144. RabbitMQ 有几种广播类型？

• direct（默认方式）：最基础最简单的模式，发送方把消息发送给订阅方，如果有多个订阅者，默认采取轮询的方式进行消息发送。
• headers：与 direct 类似，只是性能很差，此类型几乎用不到。
• fanout：分发模式，把消费分发给所有订阅者。
• topic：匹配订阅模式，使用正则匹配到消息队列，能匹配到的都能接收到。

145. RabbitMQ 怎么实现延迟消息队列？

延迟队列的实现有两种方式：

• 通过消息过期后进入死信交换器，再由交换器转发到延迟消费队列，实现延迟功能；
• 使用 RabbitMQ-delayed-message-exchange 插件实现延迟功能。

146. RabbitMQ 集群有什么用？

集群主要有以下两个用途：

• 高可用：某个服务器出现问题，整个 RabbitMQ 还可以继续使用；
• 高容量：集群可以承载更多的消息量。

147. RabbitMQ 节点的类型有哪些？

• 磁盘节点：消息会存储到磁盘。
• 内存节点：消息都存储在内存中，重启服务器消息丢失，性能高于磁盘类型。

148. RabbitMQ 集群搭建需要注意哪些问题？

• 各节点之间使用“--link”连接，此属性不能忽略。
• 各节点使用的 erlang cookie 值必须相同，此值相当于“秘钥”的功能，用于各节点的认证。
• 整个集群中必须包含一个磁盘节点。

149. RabbitMQ 每个节点是其他节点的完整拷贝吗？为什么？

不是，原因有以下两个：

• 存储空间的考虑：如果每个节点都拥有所有队列的完全拷贝，这样新增节点不但没有新增存储空间，反而增加了更多的冗余数据；
• 性能的考虑：如果每条消息都需要完整拷贝到每一个集群节点，那新增节点并没有提升处理消息的能力，最多是保持和单节点相同的性能甚至是更糟。

150. RabbitMQ 集群中唯一一个磁盘节点崩溃了会发生什么情况？

如果唯一磁盘的磁盘节点崩溃了，不能进行以下操作：

• 不能创建队列
• 不能创建交换器
• 不能创建绑定
• 不能添加用户
• 不能更改权限
• 不能添加和删除集群节点

唯一磁盘节点崩溃了，集群是可以保持运行的，但你不能更改任何东西。

151. RabbitMQ 对集群节点停止顺序有要求吗？

RabbitMQ 对集群的停止的顺序是有要求的，应该先关闭内存节点，最后再关闭磁盘节点。如果顺序恰好相反的话，可能会造成消息的丢失。

Kafka

152. kafka 可以脱离 zookeeper 单独使用吗？为什么？

kafka 不能脱离 zookeeper 单独使用，因为 kafka 使用 zookeeper 管理和协调 kafka 的节点服务器。

153. kafka 有几种数据保留的策略？

kafka 有两种数据保存策略：按照过期时间保留和按照存储的消息大小保留。

154. kafka 同时设置了 7 天和 10G 清除数据，到第五天的时候消息达到了 10G，这个时候 kafka 将如何处理？

这个时候 kafka 会执行数据清除工作，时间和大小不论那个满足条件，都会清空数据。

155. 什么情况会导致 kafka 运行变慢？

• cpu 性能瓶颈
• 磁盘读写瓶颈
• 网络瓶颈

156. 使用 kafka 集群需要注意什么？

• 集群的数量不是越多越好，最好不要超过 7 个，因为节点越多，消息复制需要的时间就越长，整个群组的吞吐量就越低。
• 集群数量最好是单数，因为超过一半故障集群就不能用了，设置为单数容错率更高。

Zookeeper

157. zookeeper 是什么？

zookeeper 是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是 google chubby 的开源实现，是 hadoop 和 hbase 的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

158. zookeeper 都有哪些功能？

• 集群管理：监控节点存活状态、运行请求等。
• 主节点选举：主节点挂掉了之后可以从备用的节点开始新一轮选主，主节点选举说的就是这个选举的过程，使用 zookeeper 可以协助完成这个过程。
• 分布式锁：zookeeper 提供两种锁：独占锁、共享锁。独占锁即一次只能有一个线程使用资源，共享锁是读锁共享，读写互斥，即可以有多线线程同时读同一个资源，如果要使用写锁也只能有一个线程使用。zookeeper可以对分布式锁进行控制。
• 命名服务：在分布式系统中，通过使用命名服务，客户端应用能够根据指定名字来获取资源或服务的地址，提供者等信息。

159. zookeeper 有几种部署模式？

zookeeper 有三种部署模式：

• 单机部署：一台集群上运行；
• 集群部署：多台集群运行；
• 伪集群部署：一台集群启动多个 zookeeper 实例运行。

160. zookeeper 怎么保证主从节点的状态同步？

zookeeper 的核心是原子广播，这个机制保证了各个 server 之间的同步。实现这个机制的协议叫做 zab 协议。 zab 协议有两种模式，分别是恢复模式（选主）和广播模式（同步）。当服务启动或者在领导者崩溃后，zab 就进入了恢复模式，当领导者被选举出来，且大多数 server 完成了和 leader 的状态同步以后，恢复模式就结束了。状态同步保证了 leader 和 server 具有相同的系统状态。

161. 集群中为什么要有主节点？

在分布式环境中，有些业务逻辑只需要集群中的某一台机器进行执行，其他的机器可以共享这个结果，这样可以大大减少重复计算，提高性能，所以就需要主节点。

162. 集群中有 3 台服务器，其中一个节点宕机，这个时候 zookeeper 还可以使用吗？

可以继续使用，单数服务器只要没超过一半的服务器宕机就可以继续使用。

163. 说一下 zookeeper 的通知机制？

客户端端会对某个 znode 建立一个 watcher 事件，当该 znode 发生变化时，这些客户端会收到 zookeeper 的通知，然后客户端可以根据 znode 变化来做出业务上的改变。