訊息中介軟體——RabbitMQ（二）各大主流訊息中介軟體綜合對比介紹！
前言
訊息佇列已經逐漸成為企業IT系統內部通訊的核心手段。它具有低耦合、可靠投遞、廣播、流量控制、最終一致性等一系列功能，成為非同步RPC的主要手段之一。當今市面上有很多主流的訊息中介軟體，如老牌的ActiveMQ、RabbitMQ，炙手可熱的Kafka，阿里巴巴自主開發RocketMQ等。今天主要來介紹了下幾大主流訊息中介軟體的區別與聯絡。
1. 主流訊息中介軟體介紹——ActiveMQ
ActiveMQ是由Apache出品，ActiveMQ是一個完全支援JMS1.1和J2EE 1.4規範的JMS Provider實現。它非常快速，支援多種語言的客戶端和協議，而且可以非常容易的嵌入到企業的應用環境中，並有許多高階功能。
1.1 特點
- ActiveMQ是Apache出品，最流行的，能力強勁的開源訊息匯流排，並且它是一個完全支援JMS規範的訊息中介軟體
- 其豐富的API、多種叢集構建模式使得他成為業界老牌訊息中介軟體，在中小型企業中應用廣泛!
- MQ衡量指標：服務效能、資料儲存、叢集架構。
ActiveMQ現在用的比較少，因為ActiveMQ相比其他的MQ的效能來說比較一般。現如今高併發、大資料的應用場景隨處可見。如果這時候在MQ的選擇上，那麼ActiveMQ就顯得力不從心了。
衡量一個MQ的指標，主要有三個方面：服務效能、資料儲存、叢集架構
服務效能：ActiveMQ的效能不是特別好，面對超大規模併發時候，總是會出現各種各樣的小問題，比如阻塞，訊息堆積過多，產生一些延遲等等一些問題。
資料儲存：ActiveMQ預設採用KahaDB記憶體儲存方式。也可以採用一些高效能的儲存方式，比如：google的LevelDb 基於內c存的。如果是為了保證訊息的可靠，也可以採用mysql或者oracle資料庫。
叢集架構：ActiveMQ流行那麼多年，與其他元件整合的Api也是十分完善的。如果不是特別大的併發場景下，ActiveMQ也是一個不錯的選擇。因為ActiveMQ的叢集架構模式也是十分好。
1.2 架構模式
Masrer-Slave模式
主備模式，利用Zookeeper進行兩個或多個節點的協調。其中的主節點是對外提供服務的，而另外的從節點啟動著，但是不對外提供服務。當主節點掛掉，利用Zookeeper進行一個高可用的切換，將Salve節點切換成主節點，繼續對外提供服務。
NetWork模式
本質是兩組主備模式的整合，中間用NewWork閘道器，做一個連線配置，就可以實現分散式叢集。
1.3 小結
優點：
- 跨平臺(JAVA編寫與平臺無關，ActiveMQ幾乎可以執行在任何的JVM上)
- 可以用JDBC：可以將資料持久化到資料庫。雖然使用JDBC會降低ActiveMQ的效能，但是資料庫一直都是開發人員最熟悉的儲存介質
- 支援JMS規範：支援JMS規範提供的統一介面
- 支援自動重連和錯誤重試機制
- 有安全機制：支援基於shiro，jaas等多種安全配置機制，可以對Queue/Topic進行認證和授權
- 監控完善：擁有完善的監控，包括WebConsole，JMX，Shell命令列，Jolokia的RESTful API
- 介面友善：提供的WebConsole可以滿足大部分情況，還有很多第三方的元件可以使用，比如hawtio
缺點：
- 社群活躍度不及RabbitMQ高
- 根據其他使用者反饋，會出莫名其妙的問題，會丟失訊息
- 目前重心放到activemq6.0產品Apollo，對5.x的維護較少
- 不適合用於上千個佇列的應用場景
2. 主流訊息中介軟體介紹——Kafka
Apache Kafka是一個分散式訊息釋出訂閱系統。它最初由LinkedIn公司基於獨特的設計實現為一個分散式的日誌提交系統(a distributed commit log)，之後成為Apache專案的一部分。Kafka效能高效、可擴充套件良好並且可持久化。它的分割槽特性，可複製和可容錯都是其不錯的特性。
2.1 特點
kafka是LinkedIn開源的分散式釋出-定於訊息系統，目前歸屬於Apache頂級專案。Kafka主要特點是給予Pull的模式來處理消費訊息，追求高吞吐量，一開始的目的就是用於日誌收集和傳輸。0.8版本開始支援複製，不支援事務，對訊息的重複、丟失、錯誤沒有嚴格要求，適合產生大量資料的網際網路服務的資料收集業務。這裡可以看出kafka只關注吞吐量。因此，在使用kafka的時候，注意業務是否允許訊息重複、丟失、錯誤等。如果允許的話，kafka是最合適的。因為它的效能是最高的。即使在廉價的伺服器上，也能支援單機每秒100k條以上的資料量。所以說它的效能是非常好的。kafka僅僅使用記憶體進行儲存，只要有足夠的記憶體，就能夠足夠大的吞吐量。因為kafka並沒有在磁碟上進行讀寫。
- 快速持久化：可以在O(1)的系統開銷下進行訊息持久化；
- 高吞吐：在一臺普通的伺服器上既可以達到10W/s的吞吐速率；
- 完全的分散式系統：Broker、Producer和Consumer都原生自動支援分散式，自動實現負載均衡；
- 支援同步和非同步複製兩種高可用機制；
- 支援資料批量傳送和拉取；
- 零拷貝技術(zero-copy)：減少IO操作步驟，提高系統吞吐量；
- 資料遷移、擴容對使用者透明；
- 無需停機即可擴充套件機器；
- 其他特性：豐富的訊息拉取模型、高效訂閱者水平擴充套件、實時的訊息訂閱、億級的訊息堆積能力、定期刪除機制
2.2 架構模式
kafka架構模式
主要依賴Zookeeper進行協調管理，每一個kafka可以進行副本複製，也就是資料同步。假如說：有一條資料落在第一個節點上，那麼就會進行repilicate 複製，這樣在執行中每個節點就有一份資料，一共就有三分資料。如果說其中一臺宕機，也能從另外兩個節點中獲取資料。部署方案建議：跨機房部署。即使有一臺機子宕機，在資料上也是沒有問題的。如果在整個地點宕機了。那麼我們的資料也就丟失了。這也是大公司需要考慮的異地災備。當然kafka主要關注效能的，對於資料的可靠性關注並高。
2.3 小結
優點：
- 客戶端語言豐富：支援Java、.Net、PHP、Ruby、Python、Go等多種語言；
- 高效能：單機寫入TPS約在100萬條/秒，訊息大小10個位元組；
- 提供完全分散式架構，並有replica機制，擁有較高的可用性和可靠性，理論上支援訊息無限堆積；
- 支援批量操作；
- 消費者採用Pull方式獲取訊息。訊息有序，通過控制能夠保證所有訊息被消費且僅被消費一次；
- 有優秀的第三方KafkaWeb管理介面Kafka-Manager；
- 在日誌領域比較成熟，被多家公司和多個開源專案使用。
缺點：
- Kafka單機超過64個佇列/分割槽時，Load時會發生明顯的飆高現象。佇列越多，負載越高，傳送訊息響應時間變長；
- 使用短輪詢方式，實時性取決於輪詢間隔時間；
- 消費失敗不支援重試；
- 支援訊息順序，但是一臺代理宕機後，就會產生訊息亂序；
- 社群更新較慢。
3. 主流訊息中介軟體介紹——RocketMQ
RocketMQ是阿里開源的訊息中介軟體，目前也已經孵化為Apache頂級專案。用Java語言實現，在設計時參考了Kafka，並做出了自己的一些改進，訊息可靠性上比Kafka更好。RocketMQ在阿里內部被廣泛應用在訂單，交易，充值，流計算，訊息推送，日誌流式處理，binglog分發等場景。
3.1 特點
核心的特點如下：
- 保證訊息的順序性，訊息按順序消費。
- 提供了豐富的拉取和處理模式。
- 高效的訂閱者，也可以進行水平擴充套件。
- 承載上億級別的訊息堆積能力。
3.2 架構模式
RocketMQ叢集架構模式
1.Master-Slave（主從）模式
2.雙Master模式。
3.雙主雙從模式。
4.多主多從模式。
5.一主多從模式。
可選方案許多種可供選擇。
等等，參考了許多開源的設方式。
叢集拓撲
阿里覺得Zookeeper效能太低，自己搭建了NameServer，這個NameServer程式碼也十分精簡，一共也就幾百行程式碼。有興趣可以去讀原始碼。
3.3 小結
優點：
- 單機支援1萬以上持久化佇列；
- RocketMQ的所有訊息都是持久化的，先寫入系統PAGECACHE，然後刷盤，可以保證記憶體與磁碟都有一份資料，而訪問時，直接從記憶體讀取。
- 模型簡單，介面易用（JMS的介面很多場合並不太實用）；
- 效能非常好，可以允許大量堆積訊息在Broker中；
- 支援多種消費模式，包括叢集消費、廣播消費等；
- 各個環節分散式擴充套件設計，支援主從和高可用；
- 開發度較活躍，版本更新很快。
缺點：
- 支援的 客戶端語言不多，目前是Java及C++，其中C++還不成熟
- 維護RocketMQ需要專業的團隊
- 商業版收費，有許多功能是不對外提供的。
- 沒有在MQ核心裡實現JMS等介面
4. 為什麼選擇RabbitMQ？
1.ActiveMQ，效能不是很好，因此在高併發的場景下，直接被pass掉了。它的Api很完善，在中小型網際網路公司可以去使用。
2.kafka，主要強調高效能，如果對業務需要可靠性訊息的投遞的時候。那麼就不能夠選擇kafka了。但是如果做一些日誌收集呢，kafka還是很好的。因為kafka的效能是十分好的。
3.RocketMQ，它的特點非常好。它高效能、滿足可靠性、分散式事物、支援水平擴充套件、上億級別的訊息堆積、主從之間的切換等等。MQ的所有優點它基本都滿足。但是它最大的缺點：商業版收費。因此它有許多功能是不對外提供的。
那麼說完這三種MQ還有沒有其他MQ能夠選擇呢？有的，也是這次學習的MQ——RabbitMQ。
5. 主流訊息中介軟體介紹——RabbitMQ
RabbitMQ於2007年釋出，是一個在AMQP(高階訊息佇列協議)基礎上完成的，可複用的企業訊息系統，是當前最主流的訊息中介軟體之一。
5.1 特點
RabbitMQ是使用Erlang語言開發的開源訊息佇列系統，基於AMQP協議來實現。
AMQP的主要特徵是面向訊息、佇列、路由（包括點對點和釋出/訂閱）、可靠性、安全。
AMQP協議更多用在企業系統內，對資料一致性、穩定性和可靠性要求很高的場景，對效能和吞吐量的要求還在其次。
RabbitMQ的可靠性是非常好的，資料能夠保證百分之百的不丟失。可以使用映象佇列，它的穩定性非常好。所以說在我們網際網路的金融行業。對資料的穩定性和可靠性要求都非常高的情況下，我們都會選擇RabbitMQ。當然沒有kafka效能好，但是要比AvtiveMQ效能要好很多。也可以自己做一些效能的優化。
RabbitMQ可以構建異地雙活架構，包括每一個節點儲存方式可以採用磁碟或者記憶體的方式。
RabbitMQ的叢集架構
圖中說的就是，我們可以採用三個節點作為RabbitMQ的一組叢集，當然可以有許多組。節點與節點之間採用mirror queue。基於這種方式，能夠保證資料百分之百的不丟失。
前端可以去做負載均衡，比如負載均衡元件：HA-proxy ，進行TCP級別的負載。
如果想做一個高可用的話，就需要藉助keepAlived做一個高可用的配置。
比如前端加一個虛擬的VIP，通過VIP路由到指定的負載均衡元件，再有它路由到RabbtMQ的某一個節點。
這就是整個RabbitMQ叢集架構。
能夠實現非常完善，高可用並且效能也十分好，穩定性超強。並且有各種叢集恢復手段。
比如:某一個節點掛了，或者某個磁碟損壞了，它也能進行一個訊息修復。基於這麼多優點，我們一定要把RabbitMQ學好。
6. 對比分析圖
圖片來自網路~
文末
本章節主要簡單介紹了資料庫中樂觀鎖與悲觀鎖的相關知識，後續我們將會繼續介紹資料庫中的其他鎖以及相關知識。例如行鎖、表鎖、死鎖、
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《RabbitMQ訊息中介軟體精講》
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