消息隊列作用（解耦、異步、削峯）圖詳解

本篇是初次學習消息隊列整理的一些筆記，分享給初學者，祝大家學有所獲。

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一、消息隊列簡介

• 百度百科

消息隊列概念

• MQ全稱爲Message Queue,消息隊列（MQ）是一種應用程序對應用程序的通信方法。應用程序通過讀寫出入隊列的消息（針對應用程序的數據）來通信，而無需專用連接來鏈接它們。
• 消息傳遞指的是程序之間通過在消息中發送數據進行通信，而不是通過直接調用彼此來通信，直接調用通常是用於諸如遠程過程調用的技術。排隊指的是應用程序通過隊列來通信。隊列的使用除去了接收和發送應用程序同時執行的要求。

消息隊列中間件是分佈式系統中重要的組件，主要解決應用耦合，異步消息，流量削鋒等問題

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二、解耦

• 傳統做法
  • 傳統的做法是，訂單系統調用庫存系統的接口。如下圖：
    
  • 傳統模式的缺點：假如庫存系統無法訪問，則訂單減庫存將失敗，從而導致訂單失敗，訂單系統與庫存系統耦合

如何解決以上問題呢？

• 使用消息隊列

  • 引入應用消息隊列後的方案，如下圖：
    

  • 訂單系統：用戶下單後，訂單系統完成持久化處理，將消息寫入消息隊列，返回用戶訂單下單成功

  • 庫存系統：訂閱下單的消息，採用拉/推的方式，獲取下單信息，庫存系統根據下單信息，進行庫存操作

  • 在下單時庫存系統不能正常使用。也不影響正常下單，因爲下單後，訂單系統寫入消息隊列就不再關心其他的後續操作了。實現訂單系統與庫存系統的應用解耦.

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舉個新例子：

比如說某一個系統A要與其他系統打交道（即調用其中的方法），如果其它系統改變或者新增系統，那麼A系統都會改變，這樣的話耦合度比較高，比較麻煩。

使用消息隊列來解決這個問題。

我們A系統將產生的數據發入消息隊列中，其它的系統再去消息隊列來進行消費，那麼其他系統的減少或者新增系統即與A系統關係不大了，這樣來實現解耦的功能。

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三、異步

場景說明：用戶註冊後，需要發註冊郵件和註冊短信

• 傳統做法
  • a.串行：將註冊信息寫入數據庫成功後，發送註冊郵件，再發送註冊短
    
  • b.並行：將註冊信息寫入數據庫成功後，發送註冊郵件的同時，發送註冊短信
    
• 使用消息隊列
  • 將不是必須的業務邏輯，異步處理。改造後的架構如下：
    

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舉個新例子

某一個用戶使用系統A，但是A要調用系統B,C,D,但是每一個系統返回的時間是不一樣的，你必須要等待全部返回後纔可以響應用戶。

如果我們這裏採用消息隊列，當用戶發送請求後，我們把數據傳給消息隊列，然後再直接響應給用戶我已經發送了信息。

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四、流量削峯

場景說明：商品秒殺業務，一般會因爲流量過大，導致流量暴增，應用掛掉

• 傳統做法

  • 限制用戶數量

• 使用消息隊列

  • 用戶的請求，服務器接收後，首先寫入消息隊列，秒殺業務
    

  • 假如消息隊列長度超過最大數量，則直接拋棄用戶請求或跳轉到錯誤頁面。

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舉個新例子

比如平常用戶的請求我們會直接訪問數據庫，在大量用戶過來的時候，這樣的話我們會對數據庫照常比較大的壓力

在這裏我們增加一個消息隊列，這樣的話不管你請求來多少，我先存入消息隊列，然後我再讓系統慢慢的處理你的請求（如右圖），這樣很好的減緩了數據庫的訪問壓力。

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五、消息通訊

消息通訊是指，消息隊列一般都內置了高效的通信機制，因此也可以用在純的消息通訊。比如實現點對點消息隊列，或者聊天室等

• 使用消息隊列實現點對點通信

  • 客戶端A和客戶端B使用同一隊列，進行消息通訊
    

• 使用消息隊列實現聊天室通信

  • 客戶端A，客戶端B，客戶端N訂閱同一主題，進行消息發佈和接收。實現類似聊天室效果。
    

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六、日誌處理

日誌處理是指將消息隊列用在日誌處理中，比如Kafka的應用，解決大量日誌傳輸的問題

• 使用消息隊列完成日誌處理
  • 日誌採集客戶端，負責日誌數據採集，定時寫受寫入Kafka隊列
  • Kafka消息隊列，負責日誌數據的接收，存儲和轉發
  • 日誌處理應用：訂閱並消費kafka隊列中的日誌數據
    

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七 .使用消息隊列帶來的一些問題

1、系統可用性降低：
系統可用性在某種程度上降低，爲什麼這樣說呢？在加入MQ之前，你不用考慮消息丟失或者說MQ掛掉等等的情況，但是，引入MQ之後你就需要去考慮了！

2、系統複雜性提高：
加入MQ之後，你需要保證消息沒有被重複消費、處理消息丟失的情況、保證消息傳遞的順序性等等問題！

3、一致性問題:
我上面講了消息隊列可以實現異步，消息隊列帶來的異步確實可以提高系統響應速度。但是，萬一消息的真正消費者並沒有正確消費消息怎麼辦？這樣就會導致數據不一致的情況了。

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2020.05.16 記錄辰兮的第66篇博客