ActiveMQ的作用總結(應用場景及優勢)


 

業務場景說明:

消息隊列在大型電子商務類網站,如京東、淘寶、去哪兒等網站有着深入的應用,

隊列的主要作用是消除高並發訪問高峰,加快網站的響應速度。

在不使用消息隊列的情況下,用戶的請求數據直接寫入數據庫,在高並發的情況下,會對數據庫造成巨大的壓力,同時也使得系統響應延遲加劇。

在使用隊列后,用戶的請求發給隊列后立即返回,

(例如: 當然不能直接給用戶提示訂單提交成功,京東上提示:您“您提交了訂單,請等待系統確認”),

再由消息隊列的消費者進程從消息隊列中獲取數據,異步寫入數據庫。

由於消息隊列的服務處理速度遠快於數據庫,因此用戶的響應延遲可得到有效改善。

1.   消息隊列說明
消息隊列中間件是分布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。

實現高性能,高可用,可伸縮和最終一致性架構。是大型分布式系統不可缺少的中間件。

目前在生產環境,使用較多的消息隊列有ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetaMQ,RocketMQ等。

2.    消息隊列應用場景
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。所以基於此架構改變后,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:

1: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,請等待物流配送。
2: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。
3: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,應用容易掛掉。為解決這個問題,一般需要在應用前端加入消息隊列。

  1. 可以控制活動的人數.
  2. 可以緩解短時間內高流量壓垮應用;

  1. 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;
  2. 秒殺業務根據消息隊列中的請求信息,再做后續處理。

2.4.    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。

點對點通訊:

客戶端A和客戶端B使用同一隊列,進行消息通訊。

聊天室通訊:

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

以上實際是消息隊列的兩種消息模式,點對點或發布訂閱模式

 


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