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RabbitMQ 簡介以及使用場景

RabbitMQ 簡介以及使用場景

一. RabbitMQ 簡介

MQ全稱為Message Queue, 消息隊列(MQ)是一種應用程式對應用程式的通信方法。應用程式通過讀寫出入隊列的消息(針對應用程式的資料)來通信,而無需專用連接配接來連結它們。消息傳遞指的是程式之間通過在消息中發送資料進行通信,而不是通過直接調用彼此來通信,直接調用通常是用于諸如遠端過程調用的技術。排隊指的是應用程式通過 隊列來通信。隊列的使用除去了接收和發送應用程式同時執行的要求。

RabbitMQ是使用Erlang語言開發的開源消息隊列系統,基于AMQP協定來實作。AMQP的主要特征是面向消息、隊列、路由(包括點對點和釋出/訂閱)、可靠性、 安全。AMQP協定更多用在企業系統内,對資料一緻性、穩定性和可靠性要求很高的場景,對性能和吞吐量的要求還在其次。

二. RabbitMQ 使用場景

1. 解耦(為面向服務的架構(SOA)提供基本的最終一緻性實作)

場景說明:使用者下單後,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。

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傳統模式的缺點:

  • 假如庫存系統無法通路,則訂單減庫存将失敗,進而導緻訂單失敗
  • 訂單系統與庫存系統耦合

引入消息隊列

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  • 訂單系統:使用者下單後,訂單系統完成持久化處理,将消息寫入消息隊列,傳回使用者訂單下單成功
  • 庫存系統:訂閱下單的消息,采用拉/推的方式,擷取下單資訊,庫存系統根據下單資訊,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,因為下單後,訂單系統寫入消息隊列就不再關心其他的後續操作了。實作訂單系統與庫存系統的應用解耦
  • 為了保證庫存肯定有,可以将隊列大小設定成庫存數量,或者采用其他方式解決。

基于消息的模型,關心的是“通知”,而非“處理”。

短信、郵件通知、緩存重新整理等操作使用消息隊列進行通知。

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消息隊列和RPC的差別與比較:

  • RPC: 異步調用,及時獲得調用結果,具有強一緻性結果,關心業務調用處理結果。
  • 消息隊列:兩次異步RPC調用,将調用内容在隊列中進行轉儲,并選擇合适的時機進行投遞(錯峰流控)

2. 異步提升效率

場景說明:使用者注冊後,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.并行方式

擴充:

異步并發利器:實際項目中使用CompletionService提升系統性能的一次實踐

(1)串行方式:将注冊資訊寫入資料庫成功後,發送注冊郵件,再發送注冊短信。以上三個任務全部完成後,傳回給用戶端

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(2)并行方式:将注冊資訊寫入資料庫成功後,發送注冊郵件的同時,發送注冊短信。以上三個任務完成後,傳回給用戶端。與串行的差别是,并行的方式可以提高處理的時間

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引入消息隊列,将不是必須的業務邏輯,異步處理。改造後的架構如下:

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3. 流量削峰

流量削峰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:系統其他時間A系統每秒請求量就100個,系統可以穩定運作。系統每天晚間八點有秒殺活動,每秒并發請求量增至1萬條,但是系統最大的處理能力隻能每秒處理1000個請求,于是系統崩潰,伺服器當機。

之前架構:大量使用者(100萬使用者)通過浏覽器在晚上八點高峰期同時參與秒殺活動。大量的請求湧入我們的系統中,高峰期達到每秒鐘5000個請求,大量的請求打到MySQL上,每秒鐘預計執行3000條SQL。但是一般的MySQL每秒鐘扛住2000個請求就不錯了,如果達到3000個請求的話可能MySQL直接就癱瘓了,進而系統無法被使用。但是高峰期過了之後,就成了低峰期,可能也就1萬使用者通路系統,每秒的請求數量也就50個左右,整個系統幾乎沒有任何壓力。

引入MQ:100萬使用者在高峰期的時候,每秒請求有5000個請求左右,将這5000請求寫入MQ裡面,系統A每秒最多隻能處理2000請求,因為MySQL每秒隻能處理2000個請求。系統A從MQ中慢慢拉取請求,每秒就拉取2000個請求,不要超過自己每秒能處理的請求數量即可。MQ,每秒5000個請求進來,結果隻有2000個請求出去,是以在秒殺期間(将近一小時)可能會有幾十萬或者幾百萬的請求積壓在MQ中。

關于流量削峰:秒殺系統流量削峰這事兒應該怎麼做?

這個短暫的高峰期積壓是沒問題的,因為高峰期過了之後,每秒就隻有50個請求進入MQ了,但是系統還是按照每秒2000個請求的速度在處理,是以說,隻要高峰期一過,系統就會快速将積壓的消息消費掉。我們在此計算一下,每秒在MQ積壓3000條消息,1分鐘會積壓18萬,1小時積壓1000萬條消息,高峰期過後,1個多小時就可以将積壓的1000萬消息消費掉。

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三. 引入消息隊列的優缺點

優點

優點就是以上的那些場景應用,就是在特殊場景下有其對應的好處,解耦、異步、削峰。

缺點

  • 系統的可用性降低

系統引入的外部依賴越多,系統越容易挂掉,本來隻是A系統調用BCD三個系統接口就好,ABCD四個系統不報錯整個系統會正常運作。引入了MQ之後,雖然ABCD系統沒出錯,但MQ挂了以後,整個系統也會崩潰。

  • 系統的複雜性提高

引入了MQ之後,需要考慮的問題也變得多了,如何保證消息沒有重複消費?如何保證消息不丢失?怎麼保證消息傳遞的順序?

  • 一緻性問題

A系統發送完消息直接傳回成功,但是BCD系統之中若有系統寫庫失敗,則會産生資料不一緻的問題。

總結

是以總結來說,消息隊列是一種十分複雜的架構,引入它有很多好處,但是也得針對它帶來的壞處做各種額外的技術方案和架構來規避。引入MQ系統複雜度提升了一個數量級,但是在有些場景下,就是複雜十倍百倍,還是需要使用MQ。

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