什麼是訊息佇列？

訊息佇列（ Message Queue ）是一種程序間通訊或同一程序的不同執行緒間的通訊方式。程序或者執行緒之間通過 訊息 進行通訊，訊息傳送後可以立即返回，由訊息系統來確保資訊的可靠傳遞，訊息釋出者（生產者）只管把訊息釋出到訊息隊裡中而不用管誰來消費，訊息使用者（消費者）只管從訊息佇列中獲取訊息以進一步處理而不用管理誰釋出的訊息，這樣釋出者和使用者都不用知道對方的存在。

訊息（ Message ）是指在應用之間傳送的資料。訊息可以非常簡單，比如只包含文字字串，也可以很複雜，如嵌入物件。

訊息佇列的特點

通過提供 訊息傳遞 和 訊息排隊 模型，它可以在 分散式環境 下提供 應用解耦 、 彈性伸縮 、 冗餘儲存 、 流量削峰 、 非同步通訊 、 資料同步 等等功能，其作為 分散式系統架構 中的一個重要元件，有著舉足輕重的地位。訊息佇列主要特點有：

• 非同步性：將耗時的同步操作，通過以傳送訊息的方式，進行了非同步化處理。減少了同步等待的時間。

• 鬆耦合：訊息佇列減少了服務之間的耦合性，不同的服務可以通過訊息佇列進行通訊，而不用關心彼此的實現細節，只要定義好訊息的格式就行

• 分散式：通過對消費者的橫向擴充套件，降低了訊息佇列阻塞的風險，以及單個消費者產生單點故障的可能性。

• 可靠性：訊息佇列一般會把接收的訊息儲存到本地硬碟上（當訊息被處理完之後，儲存資訊根據不同的訊息佇列實現，有可能將其刪除），這樣即使應用掛掉或者訊息佇列本身掛掉，訊息也能夠重新載入。

訊息佇列應用場景

非同步處理

同步處理是指從請求的發起一直到最終的處理完成期間，請求的呼叫方一直在同步阻塞等待呼叫的處理完成。

非同步處理處理是指在請求發起的處理過程中，客戶端的程式碼已經返回了，它可以繼續進行自己的後續操作，而不需要等待呼叫處理完成。

對一些比較耗時且不需要即時（同步）返回操作結果的操作，可以把處理過程通過訊息佇列進行非同步處理。這樣做可以推遲耗時操作的處理，使耗時操作非同步化，而不必阻塞客戶端程式，客戶端的程式在得到處理結果之前可以繼續執行，從而提高客戶端程式的處理效能。

非同步處理的主要目的是 減少請求響應時間 ，實現非核心流程非同步化，提高系統響應效能。

應用解耦

使用訊息佇列，可以有多個生產者釋出訊息，多個消費者消費訊息，共同完成整個的業務處理邏輯，生產者只關心是否正確將訊息寫入訊息佇列，消費者只關心從訊息佇列中獲取訊息，然後進行處理邏輯，生產者和消費者之間不需要直接的互動呼叫，沒有程式碼的依賴耦合。

耦合度越低程式程式碼越容易維護，也容易進行擴充套件。

流量削峰

一般在秒殺活動中廣泛使用。

在秒殺活動中，一般由於瞬時訪問量過大，伺服器瞬間接收了大量的請求，流量暴增，這種情況下很有可能導致相關係統無法處理請求甚至崩潰。為了解決這個問題，一般會在應用的前端加入訊息佇列。

• 請求先寫入訊息佇列，而不是由業務系統直接處理，做了一次緩衝，極大的減少了業務處理系統的壓力。

• 佇列的長度可以做限制，一般秒殺活動都是有數量限制的，後寫入佇列的使用者無法秒殺到商品，這樣的請求可以直接被拋棄，可以直接返回活動已結束或商品已售完。

使用訊息佇列，即便是訪問流量持續的增長，系統依然可以持續的接收請求。雖然生產者生成的訊息比消費者消費的速度快，但是通過訊息佇列進行了緩衝，在短時間內，生產者和消費者之間處理能力不會互相影響，同樣也可以保證系統的穩定性。

訊息通訊

訊息佇列一般都內建了高效的通訊機制，因此可以用於單純的訊息通訊，比如實現點對點訊息佇列或者聊天室。

廣播

如果沒有訊息佇列，每當一個新的業務方介入，那都需要聯調一次介面。有了訊息佇列，只需要關係訊息是否送達了佇列，至於誰希望訂閱，是下游的事情，無疑極大地減少了開發和聯調的工作量。

日誌處理

將訊息佇列用在日誌處理中，解決了大量日誌傳輸的問題（如Kafka）。

訊息佇列的傳輸模式

點對點模式（Point to Point）

點對點模式用於 訊息生產者 和 訊息消費者 之間 點到點 的通訊。訊息生產者將訊息傳送到由某個名字標識的特定佇列（ Queue ）。在訊息傳遞給消費者之前它被 儲存 在這個佇列中。 佇列訊息 可以放在 記憶體 中也可以 持久化 ，以保證在訊息服務出現故障時仍然能夠傳遞訊息。

點對點模式特點：

• 每個訊息只有一個消費者（Consumer），即一旦訊息被消費，訊息就不再在訊息佇列中。

• 生產者和消費者之間沒有依賴性，生產者傳送訊息之後，不管有沒有消費者在執行，都不會影響到生產者下次傳送訊息。

• 消費者在成功接收訊息之後需向佇列應答成功，以便訊息佇列刪除當前接收的訊息。

釋出/訂閱模式（Publish/Subscribe）

釋出者/訂閱者模型支援向一個特定的 訊息主題 生產訊息。 0 或多個 訂閱者 可能對接收來自 特定訊息主題 的訊息感興趣。

在這種模型下，釋出者和訂閱者彼此不知道對方。多個消費者可以獲得訊息，在 釋出者 和 訂閱者 之間存在 時間依賴性 。釋出者需要建立一個 訂閱 （ subscription ），以便能夠消費者訂閱。 訂閱者 必須保持 持續的活動狀態 並 接收訊息 。

釋出/點閱模式特點：

• 每個訊息可以有多個訂閱者。

• 釋出者和訂閱者之間有時間上的依賴性，針對某個主題（Topic）的訂閱者，它必須建立一個訂閱之後，才能消費釋出者的訊息。

• 為了消費訊息，訂閱者需要提前訂閱該角色主題，並保持線上執行。

集中訊息中介軟體對比

目前在生產環境，使用較多的訊息佇列有 ActiveMQ 、 RabbitMQ 、 ZeroMQ 、 Kafka 、 MetaMQ 、 RocketMQ 等。

相關推薦