消息隊列概念和使用場景
聲明：本文轉自：MQ入門總結（一）消息隊列概念和使用場景
寫的很好，都不用自己在整理了，非常感謝該作者的用心。
一、什么是消息隊列
消息即是信息的載體。為了讓消息發送者和消息接收者都能夠明白消息所承載的信息（消息發送者需要知道如何構造消息；消息接收者需要知道如何解析消息），它們就需要按照一種統一的格式描述消息，這種統一的格式稱之為消息協議(JMS)。所以，有效的消息一定具有某一種格式；而沒有格式的消息是沒有意義的。
而消息從發送者到接收者的方式也有兩種。一種我們可以稱為即時消息通訊，也就是說消息從一端發出后（消息發送者）立即就可以達到另一端（消息接收者），這種方式的具體實現就是RPC（當然單純的http通訊也滿足這個定義）；另一種方式稱為延遲消息通訊，即消息從某一端發出后，首先進入一個容器進行臨時存儲，當達到某種條件后，再由這個容器發送給另一端。 這個容器的一種具體實現就是消息隊列。
二、消息隊列的應用場景
以下介紹消息隊列在實際應用中常用的使用場景。異步處理，應用解耦，流量削鋒和消息通訊四個場景。
2.1、異步處理
場景說明：用戶注冊后，需要發注冊郵件和注冊短信。傳統的做法有兩種1.串行的方式；2.並行方式。
（1）串行方式：將注冊信息寫入數據庫成功后，發送注冊郵件，再發送注冊短信。以上三個任務全部完成后，返回給客戶端。
（2）並行方式：將注冊信息寫入數據庫成功后，發送注冊郵件的同時，發送注冊短信。以上三個任務完成后，返回給客戶端。與串行的差別是，並行的方式可以提高處理的時間。
假設三個業務節點每個使用50毫秒鍾，不考慮網絡等其他開銷，則串行方式的時間是150毫秒，並行的時間可能是100毫秒。
因為CPU在單位時間內處理的請求數是一定的，假設CPU1秒內吞吐量是100次。則串行方式1秒內CPU可處理的請求量是7次（1000/150）。並行方式處理的請求量是10次（1000/100）。
小結：如以上案例描述，傳統的方式系統的性能（並發量，吞吐量，響應時間）會有瓶頸。如何解決這個問題呢？
引入消息隊列，將不是必須的業務邏輯，異步處理。改造后的架構如下：
按照以上約定，用戶的響應時間相當於是注冊信息寫入數據庫的時間，也就是50毫秒。注冊郵件，發送短信寫入消息隊列后，直接返回，因此寫入消息隊列的速度很快，基本可以忽略，因此用戶的響應時間可能是50毫秒。因此架構改變后，系統的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍，比並行提高了兩倍。
2.2、應用解耦
場景說明：用戶下單后，訂單系統需要通知庫存系統。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：
1） 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；
2） 訂單系統與庫存系統耦合；
如何解決以上問題呢？引入應用消息隊列后的方案，如下圖：
- 訂單系統：用戶下單后，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，采用拉/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。
- 假如：在下單時庫存系統不能正常使用。也不影響正常下單，因為下單后，訂單系統寫入消息隊列就不再關心其他的后續操作了。實現訂單系統與庫存系統的應用解耦。
2.3、流量削鋒
流量削鋒也是消息隊列中的常用場景，一般在秒殺或團搶活動中使用廣泛。
應用場景：秒殺活動，一般會因為流量過大，導致流量暴增，應用掛掉。為解決這個問題，一般需要在應用前端加入消息隊列。
- 可以控制活動的人數；
- 可以緩解短時間內高流量壓垮應用；
- 用戶的請求，服務器接收后，首先寫入消息隊列。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；
- 秒殺業務根據消息隊列中的請求信息，再做后續處理。
2.4、日志處理
日志處理是指將消息隊列用在日志處理中，比如Kafka的應用，解決大量日志傳輸的問題。架構簡化如下：
- 日志采集客戶端，負責日志數據采集，定時寫受寫入Kafka隊列；
- Kafka消息隊列，負責日志數據的接收，存儲和轉發；
- 日志處理應用：訂閱並消費kafka隊列中的日志數據；
以下是新浪kafka日志處理應用案例：
(1)Kafka：接收用戶日志的消息隊列。
(2)Logstash：做日志解析，統一成JSON輸出給Elasticsearch。
(3)Elasticsearch：實時日志分析服務的核心技術，一個schemaless，實時的數據存儲服務，通過index組織數據，兼具強大的搜索和統計功能。
(4)Kibana：基於Elasticsearch的數據可視化組件，超強的數據可視化能力是眾多公司選擇ELK stack的重要原因。
三、消息模式
它有兩種消息模式：點對點模式和發布訂閱模式
3.1、點對點模式
點對點模式包含三個角色：消息隊列（Queue），發送者(Sender)，接收者(Receiver)。每個消息都被發送到一個特定的隊列，接收者從隊列中獲取消息。隊列保留着消息，直到他們被消費或超時。
點對點的特點
- 每個消息只有一個消費者（Consumer）(即一旦被消費，消息就不再在消息隊列中)
- 發送者和接收者之間在時間上沒有依賴性，也就是說當發送者發送了消息之后，不管接收者有沒有正在運行，它不會影響到消息被發送到隊列
- 接收者在成功接收消息之后需向隊列應答成功
如果希望發送的每個消息都會被成功處理的話，那么需要P2P模式。
3.2、發布訂閱模式
包含三個角色：主題（Topic），發布者（Publisher），訂閱者（Subscriber） 。多個發布者將消息發送到Topic,系統將這些消息傳遞給多個訂閱者。
Pub/Sub的特點
- 每個消息可以有多個消費者
- 發布者和訂閱者之間有時間上的依賴性。針對某個主題（Topic）的訂閱者，它必須創建一個訂閱者之后，才能消費發布者的消息。
- 為了消費消息，訂閱者必須保持運行的狀態。
為了緩和這樣嚴格的時間相關性，JMS允許訂閱者創建一個可持久化的訂閱。這樣，即使訂閱者沒有被激活（運行），它也能接收到發布者的消息。
如果希望發送的消息可以不被做任何處理、或者只被一個消息者處理、或者可以被多個消費者處理的話，那么可以采用Pub/Sub模型。
想太多，做太少，中間的落差就是煩惱。想沒有煩惱，要么別想，要么多做。上尉【12】