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本章介绍分布式架构的底层技术。主要说明面试过程中可能被问到的技术点。
消息队列
MQ
JMS
AMQP
ActiveMQ
RabbitMQ
RocketMQ
kafka
可以把消息队列简单理解为存放消息的容器,并且当我们需要消息的时候可以取出消息供自己使用。消息队列是分布式系统中重要的中间件,它可以通过异步操作来实现提高系统性能、流量削峰、降低系统耦合。
目前比较流行的消息队列有:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka
消息队列的优势主要体现在:
使用了消息队列后,用户的请求发送到消息队列后就返回了,由消息队列的消费者把消息异步的写到数据库。由于消息队列服务器的处理速度大于数据库,所以系统性能大幅提高
降低系统的耦合性
使用了消息队列后,应用之间不再是强耦合关系,各个应用从消息队列获取需要的消息,从而降低耦合
限流削峰
购物网站的秒杀活动,在秒杀开始的一瞬间流量巨大,可能会导致系统无法处理而崩溃。加入消息队列后,用户请求都会放入消息队列,系统处理则从消息队列获取数据,不至于导致系统崩溃
JMS,Java Message Service即Java消息服务,它是消息服务的规范。JMS API允许应用程序组件基于JMEE平台创建 、发送、接收、读取消息。它使分布式通信耦合性降低、消息服务更加可靠
ActiveMQ就是基于JMS规范实现的
JMS支持两种消息模型:
点对点(P2P)模型
使用队列(Queue)来满足生产者消费者模式,一条消息只能被一个消费者消费
发布/订阅(Pub/Sub)模型
发布-订阅模型使用主题(Topic)作为消息通信载体,发布者发布一条消息,该消息通过主题传递给所有的订阅者
JMS支持的五种消息格式
AMQP,Advanced Message Queuing Protocol,高级消息队列协议(二进制应用层协议)。它是一个协议,兼容JMS。基于它实现的消息队列,不收客户端、中间件的开发语言限制
RabbitMQ就是基于AMQP实现的
比较内容 | JMS | AMQP |
---|---|---|
定义 | JMS API,是一种规范 | 是一个协议 |
跨语言 | 否,仅支持JAVA | 是 |
夸平台 | 否 | 是 |
消息模型 | 点对点模型、发布-订阅模型 | 提供了五种消息模型:<br />1.direct exchange<br />2.fanout exchange<br />3.topic change<br />4.header exchange<br />5.system exchange<br />后四种和发布订阅仅是在路由机制上做了更详细的划分 |
消息类型 | 上述的五种消息格式 | byte[] 二进制 |
比较目前流行的四种消息队列
特性 | ActiveMQ | RabbitMQ | RocketMQ | Kafka |
---|---|---|---|---|
开发语言 | java | erlang | java | scala |
单机吞吐量 | 万级(最差) | 万级(其次) | 十万级(最高) | 十万级(次之) |
时效性 | ms级 | us级 | ms级 | ms以内 |
可用性 | 基于Zookeeper <br />+ LevelDB的<br />master-slave模式 | master/slave模式<br />master提供服务<br />slave仅做备份 | 多master模式<br />多master多slave异步复制模式<br />多master多slave同步双写模式 | replica机制,<br />leader宕机备份自动顶替,<br />并重新选举leader(基于Zookeeper) |
功能特性 | 成熟产品,社区不活跃,文档齐全 | 并发能力强,性能好,管理界面丰富 | 比较成熟,扩展性佳 | 只提供主要的MQ功能,在大数据领域应用广 |
消息推拉 | pull,push都支持 | pull,push都支持 | pull,push都支持 | pull |
什么情况会发生重复消费呢?正常情况下,消费者在消费消息完成后,会发送一个确认消息给消息队列,消息队列就知道该消息被消费了,就会将该消息从消息队列中删除。因为网络传输等故障,导致确认消息没有传送到消息队列,继而消息队列不知道该消息已被消费,再次将消息分发消费了
这个问题在不同的场景下有不同的解决方案,主要是在消费方来解决重复问题
消息丢失主要分为:生产者丢失、消息队列丢失、消费者丢失
每种MQ都有不同的处理,这里就不详细论述了
一个用消息队列 的人,不知道为啥用 MQ,这就有点尴尬
新手也能看懂,消息队列其实很简单
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