消息队列作用(解耦、异步、削峰)图详解

05/18 16:40
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本篇是初次学习消息队列整理的一些笔记,分享给初学者,祝大家学有所获。



一、消息队列简介

  • 百度百科

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消息队列概念

  • MQ全称为Message Queue,消息队列(MQ)是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息(针对应用程序的数据)来通信,而无需专用连接来链接它们。
  • 消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信,而不是通过直接调用彼此来通信,直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。

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


二、解耦

  • 传统做法
    • 传统的做法是,订单系统调用库存系统的接口。如下图:
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    • 传统模式的缺点: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,订单系统与库存系统耦合

如何解决以上问题呢?

  • 使用消息队列
    • 引入应用消息队列后的方案,如下图:
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    • 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

    • 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.


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举个新例子:

比如说某一个系统A要与其他系统打交道(即调用其中的方法),如果其它系统改变或者新增系统,那么A系统都会改变,这样的话耦合度比较高,比较麻烦。

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使用消息队列来解决这个问题。

我们A系统将产生的数据发入消息队列中,其它的系统再去消息队列来进行消费,那么其他系统的减少或者新增系统即与A系统关系不大了,这样来实现解耦的功能。

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三、异步

场景说明:用户注册后,需要发注册邮件和注册短信

  • 传统做法
    • a.串行: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
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    • b.并行: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
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  • 使用消息队列
    • 将不是必须的业务逻辑,异步处理。改造后的架构如下:
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举个新例子

某一个用户使用系统A,但是A要调用系统B,C,D,但是每一个系统返回的时间是不一样的,你必须要等待全部返回后才可以响应用户。

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如果我们这里采用消息队列,当用户发送请求后,我们把数据传给消息队列,然后再直接响应给用户我已经发送了信息。

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四、流量削峰

场景说明:商品秒杀业务,一般会因为流量过大,导致流量暴增,应用挂掉

  • 传统做法

    • 限制用户数量
  • 使用消息队列

    • 用户的请求,服务器接收后,首先写入消息队列,秒杀业务
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    • 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。


举个新例子

比如平常用户的请求我们会直接访问数据库,在大量用户过来的时候,这样的话我们会对数据库照常比较大的压力

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在这里我们增加一个消息队列,这样的话不管你请求来多少,我先存入消息队列,然后我再让系统慢慢的处理你的请求(如右图),这样很好的减缓了数据库的访问压力。

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五、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,因此也可以用在纯的消息通讯。比如实现点对点消息队列,或者聊天室等

  • 使用消息队列实现点对点通信

    • 客户端A和客户端B使用同一队列,进行消息通讯
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  • 使用消息队列实现聊天室通信

    • 客户端A,客户端B,客户端N订阅同一主题,进行消息发布和接收。实现类似聊天室效果。
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六、日志处理

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

  • 使用消息队列完成日志处理
    • 日志采集客户端,负责日志数据采集,定时写受写入Kafka队列
    • Kafka消息队列,负责日志数据的接收,存储和转发
    • 日志处理应用:订阅并消费kafka队列中的日志数据
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七 .使用消息队列带来的一些问题

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1、系统可用性降低:
系统可用性在某种程度上降低,为什么这样说呢?在加入MQ之前,你不用考虑消息丢失或者说MQ挂掉等等的情况,但是,引入MQ之后你就需要去考虑了!

2、系统复杂性提高:
加入MQ之后,你需要保证消息没有被重复消费、处理消息丢失的情况、保证消息传递的顺序性等等问题!

3、一致性问题:
我上面讲了消息队列可以实现异步,消息队列带来的异步确实可以提高系统响应速度。但是,万一消息的真正消费者并没有正确消费消息怎么办?这样就会导致数据不一致的情况了。


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2020.05.16 记录辰兮的第66篇博客

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