web消息队列有哪些

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消息队列

消息队列中间件是分布式系统中重要的组件,主要解决应用耦合,异步消息,流量削锋等问题 实现高性能,高可用,可伸缩和最终一致性架构 使用较多的消息队列有ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetaMQ,RocketMQ等。

应用场景

消息队列在实际应用中常用的使用场景。异步处理,应用解耦,流量削锋和消息通讯四个场景。

  • 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)。

引入消息队列后,将不是必须的业务逻辑,异步处理。

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。

  • 应用解耦

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。

避免接口的方式,加入消息队列。

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。

  • 流量削锋

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。

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

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。

  • 消息通讯

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。

  1. 日志采集客户端,负责日志数据采集,定时写受写入Kafka队列。

  2. Kafka消息队列,负责日志数据的接收,存储和转发。

  3. 日志处理应用:订阅并消费kafka队列中的日志数据。

大数据量下队列对比

有代表性的几个MQ(rabbitMQ,kafka,ActiveMQ)进行一下简单的对比。

具体的对比如下:

  • TPS比较:

Kafka最高,RabbitMq 次之, ActiveMq 最差。

  • 吞吐量对比:

kafka具有高的吞吐量,内部采用消息的批量处理,zero-copy机制,数据的存储和获取是本地磁盘顺序批量操作,具有O(1)的复杂度,消息处理的效率很高。 rabbitMQ在吞吐量方面稍逊于kafka,他们的出发点不一样,rabbitMQ支持对消息的可靠的传递,支持事务,不支持批量的操作;基于存储的可靠性的要求存储可以采用内存或者硬盘。

  • 在架构模型方面:

RabbitMQ遵循AMQP协议,RabbitMQ的broker由Exchange,Binding,queue组成,其中exchange和binding组成了消息的路由键;客户端Producer通过连接channel和server进行通信,Consumer从queue获取消息进行消费(长连接,queue有消息会推送到consumer端,consumer循环从输入流读取数据)。rabbitMQ以broker为中心;有消息的确认机制。

kafka遵从一般的MQ结构,producer,broker,consumer,以consumer为中心,消息的消费信息保存的客户端consumer上,consumer根据消费的点,从broker上批量pull数据;无消息确认机制。

  • 在可用性方面,

rabbitMQ支持miror的queue,主queue失效,miror queue接管。 kafka的broker支持主备模式。

activeMq也支持主备模式。

kafka采用zookeeper对集群中的broker、consumer进行管理,可以注册topic到zookeeper上;通过zookeeper的协调机制,producer保存对应topic的broker信息,可以随机或者轮询发送到broker上;并且producer可以基于语义指定分片,消息发送到broker的某分片上。

rabbitMQ的负载均衡需要单独的loadbalancer进行支持。

  • 综合对比

ActiveMQ: 历史悠久的开源项目,已经在很多产品中得到应用,实现了JMS1.1规范,可以和spring-jms轻松融合,实现了多种协议,不够轻巧(源代码比RocketMQ多),支持持久化到数据库,对队列数较多的情况支持不好。

RabbitMq: 它比kafka成熟,支持AMQP事务处理,在可靠性上,RabbitMq超过kafka,在性能方面超过ActiveMQ。

Kafka: Kafka设计的初衷就是处理日志的,不支持AMQP事务处理,可以看做是一个日志系统,针对性很强,所以它并没有具备一个成熟MQ应该具备的特性 Kafka的性能(吞吐量、tps)比RabbitMq要强,如果用来做大数据量的快速处理是比RabbitMq有优势的。

最后结一张综合的对比:

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