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消息隊列的4個常見應(yīng)用場景

分類:云服務(wù)資訊 編輯:互聯(lián)網(wǎng)觀察 瀏覽量:193
2020-12-25 14:07:16
幾十年前,消息隊列開始興起,它用于連接大型機和服務(wù)器應(yīng)用程序,并逐漸在企業(yè)的服務(wù)總線與事件總線設(shè)計模式、應(yīng)用間的路由和數(shù)據(jù)遷移中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
2020年處于移動互聯(lián)網(wǎng)的下半場,各種技術(shù)層出不窮,雖然數(shù)據(jù)也在爆發(fā)式增長,但是高并發(fā)、高吞吐已經(jīng)不再是首要的痛點,穩(wěn)定、可靠才是王道。
本文作為一篇消息隊列入門級介紹,幫助大家對消息隊列有一個大致的了解,并對對時下流行的消息隊列組件進行了簡單的比較。
一、為什么需要消息隊列?
消息隊列中間件是分布式系統(tǒng)中重要的組件,主要解決應(yīng)用耦合,異步消息,流量削鋒等問題。實現(xiàn)高性能、高可用、可伸縮和最終一致性架構(gòu)。使用較多的消息隊列有ActiveMQ、RabbitMQ、ZeroMQ、Kafka、MetaMQ、RocketMQ。
由于在高并發(fā)環(huán)境下,同步請求來不及處理,請求往往會發(fā)生阻塞。大量的請求到達訪問數(shù)據(jù)庫,導(dǎo)致行鎖表鎖,最后請求線程會堆積過多,從而觸發(fā) too many connection錯誤,引發(fā)雪崩效應(yīng)。我們使用消息隊列,通過異步處理請求,從而緩解系統(tǒng)的壓力。
二、消息隊列應(yīng)用場景
以下介紹消息隊列在實際應(yīng)用中常用的使用場景:異步處理,應(yīng)用解耦,流量削鋒和消息通訊四個場景。
1、異步處理
場景說明:用戶注冊后,需要發(fā)注冊郵件和注冊短信。傳統(tǒng)的做法有兩種:串行的方式和并行方式。
串行方式:將注冊信息寫入數(shù)據(jù)庫成功后,發(fā)送注冊郵件,再發(fā)送注冊短信。以上三個任務(wù)全部完成后,返回給客戶。
并行方式:將注冊信息寫入數(shù)據(jù)庫成功后,發(fā)送注冊郵件的同時,發(fā)送注冊短信。以上三個任務(wù)完成后,返回給客戶端。與串行的差別是,并行的方式可以提高處理的時間。
假設(shè)三個業(yè)務(wù)節(jié)點每個使用50毫秒鐘,不考慮網(wǎng)絡(luò)等其他開銷,則串行方式的時間是150毫秒,并行的時間可能是100毫秒。
因為CPU在單位時間內(nèi)處理的請求數(shù)是一定的,假設(shè)CPU1秒內(nèi)吞吐量是100次。則串行方式1秒內(nèi)CPU可處理的請求量是7次(1000/150)。并行方式處理的請求量是10次(1000/100)。
小結(jié):如以上案例描述,傳統(tǒng)的方式系統(tǒng)的性能(并發(fā)量,吞吐量,響應(yīng)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(yè)務(wù)邏輯,異步處理。
按照以上約定,用戶的響應(yīng)時間相當于是注冊信息寫入數(shù)據(jù)庫的時間,也就是50毫秒。注冊郵件,發(fā)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(yīng)時間可能是50毫秒。因此架構(gòu)改變后,系統(tǒng)的吞吐量提高到每秒20QPS。比串行提高了3倍,比并行提高了兩倍!
2、應(yīng)用解耦
場景說明:用戶下單后,訂單系統(tǒng)需要通知庫存系統(tǒng)。傳統(tǒng)的做法是,訂單系統(tǒng)調(diào)用庫存系統(tǒng)的接口。
傳統(tǒng)模式的缺點:假如庫存系統(tǒng)無法訪問,則訂單減庫存將失敗,從而導(dǎo)致訂單失敗,訂單系統(tǒng)與庫存系統(tǒng)耦合。
如何解決以上問題呢?引入應(yīng)用消息隊列后的方案:
訂單系統(tǒng):用戶下單后,訂單系統(tǒng)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(tǒng):訂閱下單的消息,采用拉/推的方式,獲取下單信息,庫存系統(tǒng)根據(jù)下單信息,進行庫存操作
假如:在下單時庫存系統(tǒng)不能正常使用。也不影響正常下單,因為下單后,訂單系統(tǒng)寫入消息隊列就不再關(guān)心其他的后續(xù)操作了。實現(xiàn)訂單系統(tǒng)與庫存系統(tǒng)的應(yīng)用解耦。
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(yīng)用場景:秒殺活動,一般會因為流量過大,導(dǎo)致流量暴增,應(yīng)用掛掉。為解決這個問題,一般需要在應(yīng)用前端加入消息隊列。
可以控制活動的人數(shù),可以緩解短時間內(nèi)高流量壓垮應(yīng)用。
用戶的請求,服務(wù)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(shù)量,則直接拋棄用戶請求或跳轉(zhuǎn)到錯誤頁面。
秒殺業(yè)務(wù)根據(jù)消息隊列中的請求信息,再做后續(xù)處理。
4、消息通訊
消息通訊是指,消息隊列一般都內(nèi)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(xiàn)點對點消息隊列,或者聊天室等。
客戶端A和客戶端B使用同一隊列,進行消息通訊。
客戶端A,客戶端B,客戶端N訂閱同一主題,進行消息發(fā)布和接收。實現(xiàn)類似聊天室效果。
新網(wǎng)消息隊列RabbitMQ,是一款支持持久化消息隊列的消息中間件。通過創(chuàng)建集群的方式來實現(xiàn)RabbitMQ以及所依賴的服務(wù)的部署,完全兼容RabbitMQ開源生態(tài)以及多語言客戶端,為用戶提供快速創(chuàng)建、方便管理的消息中間件。支持多種模式,滿足不同使用場景,包括簡單隊列模式、work模式、發(fā)布/訂閱模式、路由模式、topic模式等:http://www.xinnet.com/cs/rabbitmq.html



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