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    什么是消息队列?

    前言

    只有光头才能变强。

    文本已收录至我的GitHub仓库,?#38431;璖tar:https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y

    公司用到的很多技术,自己之前都没学过(),于是只能慢慢补了。这次给大家写?#27425;已?#20064;消息队列的笔记,希望对大家有帮助。

    一、什么是消息队列?

    消息队列不知道大家看到这个词的时候,会不会觉得它是一个比较高端的技术,反正我是觉得它好像是挺牛逼的。

    消息队列,一般我们会简称它为MQ(Message Queue),?#29275;?#23601;是很直白的简写。

    我们先不管消息(Message)这个词,来看看队列(Queue)。这一看,队列大家应该都熟悉吧。

    队列是一种先进先出的数据结构。

    先进先出

    在Java里边,已经实?#33267;?#19981;少的队列了:

    Java的队列实现类

    那为什么还需要消息队列(MQ)这种中间件呢???其实这个问题,跟之前?#24050;edis的时候很像。Redis是一个以key-value?#38382;?#23384;储的内存数据库,明明我?#24378;?#20197;使用类似HashMap这种实现类就可以达到类似的效果了,那还为什么要Redis?《Redis合集

    • 到这里,大家可以先猜猜为什么要用消息队列(MQ)这种中间件,下面会继续补充。

    消息队列可以简单理解为:把要传输的数据放在队列中

    图片来源:https://www.cloudamqp.com/blog/2014-12-03-what-is-message-queuing.html)

    科普:

    • 把数据放到消息队列叫做生产者
    • 从消息队列里边取数据叫做消费者

    二、为什么要用消息队列?

    为什么要用消息队列,也就是在问:用了消息队列有什么?#20040;Α?#25105;?#24378;?#30475;以下的场景

    2.1 解耦

    现在我有一个系统A,系统A可以产生一个userId

    系统A可以产生一个UserId

    然后,现在有系统B和系统C都需要这个userId去做相关的操作

    系统A给系统B和系统C传入userId这个值

    写成伪代码可能是这样的:

    public class SystemA {
    
        // 系统B和系统C的依赖
        SystemB systemB = new SystemB();
        SystemC systemC = new SystemC();
    
        // 系统A独有的数据userId
        private String userId = "Java3y";
    
        public void doSomething() {
    
            // 系统B和系统C都需要拿着系统A的userId去操作其他的事
            systemB.SystemBNeed2do(userId);
            systemC.SystemCNeed2do(userId);
            
        }
    }

    结构图如下:

    结构图

    ok,一切平安无事度过了几个天。

    某一天,系统B的负责人告诉系统A的负责人,现在系统B的SystemBNeed2do(String userId)这个接口不再使用了,让系统A别去调它了

    于是,系统A的负责人说"好的,那我就不调用你了。",于是就把调用系统B接口的代码给删掉了

    public void doSomething() {
    
      // 系统A不再调用系统B的接口了
      //systemB.SystemBNeed2do(userId);
      systemC.SystemCNeed2do(userId);
    
    }

    又过了几天,系统D的负责人接了个需求,也需要用到系统A的userId,于是就跑去跟系统A的负责人说:"老哥,我要用到你的userId,你调一下我的接口吧"

    于是系统A说:"没问题的,这就搞"

    系统A需要调用系统D的接口

    然后,系统A的代码如下:

    public class SystemA {
    
        // 已经不再需要系统B的依赖了
        // SystemB systemB = new SystemB();
        
        // 系统C和系统D的依赖
        SystemC systemC = new SystemC();
        SystemD systemD = new SystemD();
    
        // 系统A独有的数据
        private String userId = "Java3y";
    
        public void doSomething() {
    
           
            // 已经不再需要系统B的依赖了
            //systemB.SystemBNeed2do(userId);
    
            // 系统C和系统D都需要拿着系统A的userId去操作其他的事
            systemC.SystemCNeed2do(userId);
            systemD.SystemDNeed2do(userId);
    
        }
    }

    时间飞?#29275;?/p>

    • 又过了几天,系统E的负责人过来了,告诉系统A,需要userId。
    • 又过了几天,系统B的负责人过来了,告诉系统A,还是重新掉那个接口吧。
    • 又过了几天,系统F的负责人过来了,告诉系统A,需要userId。
    • …...

    于是系统A的负责人,每天都被这给骚扰?#29275;?#25913;来改去,改来改去.......

    还有另外一个问题,调用系统C的时候,如果系统C挂了,系统A还得想办法处理。如果调用系统D时,由于网络延迟,请求超时了,那系统A是反馈fail还是重试??

    最后,系统A的负责人,觉得隔?#27426;?#26102;间就改来改去,没意思,于是就跑路了。

    然后,公司招来一个大佬,大佬经过几天熟悉,上来就说:将系统A的userId写到消息队列中,这样系统A就不用经常改动了。为什么呢?下面我们来一起看看:

    系统A将userId写到消息队列中,系统C和系统D从消息队列中拿数据

    系统A将userId写到消息队列中,系统C和系统D从消息队列中拿数据。这样有什么?#20040;?/strong>?

    • 系统A只负责把数据写到队列中,谁想要或不想要这个数据(消息),系统A一点都不关心

      • 即便现在系统D不想要userId这个数据了,系统B又突然想要userId这个数据了,都跟系统A无关,系统A一点代码都不用改。
    • 系统D拿userId不再经过系统A,而是从消息队列里边拿。系统D即便挂了或者请求超时,都跟系统A无关,只跟消息队列有关

    这样一来,系统A与系统B、C、D都解耦了。

    2.2 异步

    我们再来看看下面这种情况?#21512;?#32479;A还是直接调用系统B、C、D

    直接调接口

    代码如下:

    public class SystemA {
    
        SystemB systemB = new SystemB();
        SystemC systemC = new SystemC();
        SystemD systemD = new SystemD();
    
        // 系统A独有的数据
        private String userId ;
    
        public void doOrder() {
         
            // 下订单
            userId = this.order();
            // 如果下单成功,则?#25165;?#20854;他系统做一些事  
            systemB.SystemBNeed2do(userId);
            systemC.SystemCNeed2do(userId);
            systemD.SystemDNeed2do(userId);
    
        }
    }
    

    假设系统A运算出userId具体的值需要50ms,调用系统B的接口需要300ms,调用系统C的接口需要300ms,调用系统D的接口需要300ms。那么这次请求就需要50+300+300+300=950ms

    并且我们得知,系统A做的是主要的业务,而系统B、C、D是非主要的业务。比如系统A处理的是订单下单,而系统B是订单下单成功了,那发送一条短信告诉具体的用户此订单已成功,而系统C和系统D也是处理一些小事而已。

    那么此时,为了提高用户体验和吞吐量,其实可以异步地调用系统B、C、D的接口。所以,我?#24378;?#20197;弄成是这样的:

    此时才用了100ms

    系统A执行完了以后,将userId写到消息队列中,然后就直接返回了(至于其他的操作,则异步处理)。

    • 本来整个请求需要用950ms(同步)
    • 现在将调用其他系统接口异步化,只需要100ms(异步)

    (例子可能举得不太好,但我觉得?#24471;?#21040;点?#30001;?#23601;行了,见谅。)

    2.3削峰/限流

    我们再来一个场景,现在我们每个月要搞一次大促,大促期间的并发可能会很高的,比如每秒3000个请求。假设我们现在有两台机器处理请求,并且每台机器只能每次处理1000个请求。

    削峰的场景

    那多出来的1000个请求,可能就把我们整个系统给搞崩了...所以,有一种办法,我?#24378;?#20197;写到消息队列中:

    写到消息队列中,系统从消息队列中拿到请求

    系统B和系统C根据自己的能够处理的请求数去消息队列中拿数据,这样即便有每秒有8000个请求,那只是把请求放在消息队列中,去拿消息队列的消息由系统自己去控制,这样就不会把整个系统给搞?#39304;?/p>

    三、使用消息队列有什么问题?

    经过我们上面的场景,我们已经可以发现,消息队列能做的事其实还是蛮多的。

    说到这里,我们先回到文章的开头,"明明JDK已经有不少的队列实?#33267;耍?#25105;们还需要消息队列中间件呢?"其实很简单,JDK实现的队列种类虽然有很多种,但是都是简单的内存队列。为什么我说JDK是简单的内存队列呢?下面我们来看看要实现消息队列(中间件)可能要考虑什么问题

    3.1高可用

    无论是我们使用消息队列来做解耦、异步还是削峰,消息队列肯定不能是单机的。试着想一下,如果是单机的消息队列,万一这台机器挂了,那我们整个系统几乎就是不可用了。

    万一单机的队列挂掉了

    所以,当我们项目中使用消息队列,都是得集群/分布式的。要做集群/分布式就必然希望该消息队列能够提供现成的支持,而不是自己写代码手动去实现。

    3.2 数据丢失问题

    我们将数据写到消息队列?#24076;?#31995;统B和C还没来得及取消息队列的数据,就挂掉了。如果没有做任何的措施,我们的数据就丢了

    数据丢失问题

    学过Redis的都知道,Redis可以将数据持?#27809;排躺希?#19975;一Redis挂了,还能从?#25490;?#20174;将数据恢复过来。同样地,消息队列中的数据也需要存在别的地方,这样才尽可能减少数据的丢失。

    那存在哪呢?

    • ?#25490;蹋?/li>
    • 数据库?
    • Redis?
    • 分布式文件系统?

    同步存储还是异步存储?

    3.3消费者怎么得到消息队列的数据?

    消费者怎么从消息队列里边得到数据?有两种办法:

    • 生产者将数据放到消息队列中,消息队列有数据了,主动叫消费者去拿(俗称push)
    • 消费者?#27426;先?strong>轮训消息队列,看看有没有新的数据,如果有就消费(俗称pull)

    3.4其他

    除了这些,我们在使用的时候还得考虑各种的问题:

    • 消息重复消费了怎么办啊?
    • 我想保证消息是绝对有顺序的怎么做?
    • ……..

    虽然消息队列给我们带来了那么多的?#20040;Γ?#20294;同时我们发现引入消息队列?#19981;?strong>提高系统的复?#26377;?/strong>。市面上现在已经有不少消息队列轮子了,每种消息队列都有自己的特点,选取哪种MQ还得好好斟酌

    最后

    本文主要讲解了什么是消息队列,消息队列可以为我们带来什么?#20040;Γ?#20197;及一个消息队列可能会涉及到哪些问题。希望给大家带来?#27426;?#30340;帮助。

    参考资?#24076;?/p>

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    posted @ 2019-04-12 13:50 Java3y 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
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