好久沒(méi)更新博客，之前對(duì)MQ有過(guò)研究，現(xiàn)在打算系統(tǒng)的研究下消息隊(duì)列。
一、 簡(jiǎn)介
1、 是一種跨進(jìn)程的通信機(jī)制，用于上下游傳遞消息。
MQ是一種非常常見(jiàn)的上下游“邏輯解耦+物理解耦”的消息通信服務(wù)。
消息發(fā)送上游-》 MQ -》消息發(fā)送下游。 此情況使用MQ
調(diào)用上游-》被調(diào)用下游。 此情況不使用MQ。
優(yōu)點(diǎn)與不足：
2、 不足：
1) 系統(tǒng)更復(fù)雜，多了一個(gè)MQ組件。
2) 通信時(shí)間更長(zhǎng)，消息傳遞路徑增長(zhǎng)，延時(shí)會(huì)增加。
3) 消息的可靠性和不重復(fù)性不能保證。消息不丟不重難以同時(shí)保證。
4) 上游無(wú)法知道下游的執(zhí)行結(jié)果。如登錄，上游無(wú)法知道是否登錄成功。這種情況使用調(diào)用關(guān)系。
一、 使用場(chǎng)景
如定時(shí)任務(wù)。按照?qǐng)?zhí)行順序執(zhí)行。task1，task2，task3。1-2-3的執(zhí)行順序?？梢允褂肕Q進(jìn)行解耦。1為發(fā)布者，2為訂閱者和發(fā)布者，3為訂閱者。
如按照cron執(zhí)行，需預(yù)留時(shí)間。有時(shí)間浪費(fèi)。如采用MQ，執(zhí)行順序和執(zhí)行時(shí)間得到保證。task1的執(zhí)行時(shí)間改變，2、3不需要改變。
1、什么時(shí)候不使用MQ？
上游實(shí)時(shí)關(guān)注執(zhí)行結(jié)果
2、什么時(shí)候使用MQ？
1）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的任務(wù)依賴(lài)
2）上游不關(guān)心多下游執(zhí)行結(jié)果
3）異步返回執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)
二、 MQ分類(lèi)
RabbitMQ：
對(duì)路由(Routing)，負(fù)載均衡(Load balance)或者數(shù)據(jù)持久化都有很好的支持。
Redis
入隊(duì)時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)比較小時(shí)Redis的性能要高于RabbitMQ，而如果數(shù)據(jù)大小超過(guò)了10K，Redis則慢的無(wú)法忍受；出隊(duì)時(shí)，無(wú)論數(shù)據(jù)大小，Redis都表現(xiàn)出非常好的性能，而RabbitMQ的出隊(duì)性能則遠(yuǎn)低于Redis。
ZeroMQ
號(hào)稱(chēng)最快的消息隊(duì)列系統(tǒng)，尤其針對(duì)大吞吐量的需求場(chǎng)景。ZMQ能夠?qū)崿F(xiàn)RabbitMQ不擅長(zhǎng)的高級(jí)/復(fù)雜的隊(duì)列，但是開(kāi)發(fā)人員需要自己組合多種技術(shù)框架，技術(shù)上的復(fù)雜度是對(duì)這MQ能夠應(yīng)用成功的挑戰(zhàn)。ZeroMQ具有一個(gè)獨(dú)特的非中間件的模式，你不需要安裝和運(yùn)行一個(gè)消息服務(wù)器或中間件，因?yàn)槟愕膽?yīng)用程序?qū)缪萘诉@個(gè)服務(wù)角色。你只需要簡(jiǎn)單的引用ZeroMQ程序庫(kù)，可以使用NuGet安裝，然后你就可以愉快的在應(yīng)用程序之間發(fā)送消息了。但是ZeroMQ僅提供非持久性的隊(duì)列，也就是說(shuō)如果down機(jī)，數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。其中，Twitter的Storm中使用ZeroMQ作為數(shù)據(jù)流的傳輸。
ActiveMQ
是Apache下的一個(gè)子項(xiàng)目。 類(lèi)似于ZeroMQ，它能夠以代理人和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列。同時(shí)類(lèi)似于RabbitMQ，它少量代碼就可以高效地實(shí)現(xiàn)高級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景。RabbitMQ、ZeroMQ、ActiveMQ均支持常用的多種語(yǔ)言客戶(hù)端 C++、Java、.Net,、Python、 Php、 Ruby等。
Kafka
Kafka是Apache下的一個(gè)子項(xiàng)目，是一個(gè)高性能跨語(yǔ)言分布式Publish/Subscribe消息隊(duì)列系統(tǒng)，而Jafka是在Kafka之上孵化而來(lái)的，即Kafka的一個(gè)升級(jí)版。具有以下特性：快速持久化，可以在O(1)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)下進(jìn)行消息持久化；高吞吐，在一臺(tái)普通的服務(wù)器上既可以達(dá)到10W/s的吞吐速率；完全的分布式系統(tǒng)，Broker、Producer、Consumer都原生自動(dòng)支持分布式，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜均衡；支持Hadoop數(shù)據(jù)并行加載，對(duì)于像Hadoop的一樣的日志數(shù)據(jù)和離線(xiàn)分析系統(tǒng)，但又要求實(shí)時(shí)處理的限制，這是一個(gè)可行的解決方案。Kafka通過(guò)Hadoop的并行加載機(jī)制來(lái)統(tǒng)一了在線(xiàn)和離線(xiàn)的消息處理，這一點(diǎn)也是本課題所研究系統(tǒng)所看重的。Apache Kafka相對(duì)于ActiveMQ是一個(gè)非常輕量級(jí)的消息系統(tǒng)，除了性能非常好之外，還是一個(gè)工作良好的分布式系統(tǒng)
RocketMQ
阿里巴巴自主研發(fā)。
三、 推送類(lèi)型
場(chǎng)景1：?jiǎn)伟l(fā)送單接收
使用場(chǎng)景：簡(jiǎn)單的發(fā)送與接收，沒(méi)有特別的處理。
場(chǎng)景2：?jiǎn)伟l(fā)送多接收
使用場(chǎng)景：一個(gè)發(fā)送端，多個(gè)接收端，如分布式的任務(wù)派發(fā)。為了保證消息發(fā)送的可靠性，不丟失消息，使消息持久化了。同時(shí)為了防止接收端在處理消息時(shí)down掉，只有在消息處理完成后才發(fā)送ack消息。
場(chǎng)景3：Publish/Subscribe
使用場(chǎng)景：發(fā)布、訂閱模式，發(fā)送端發(fā)送廣播消息，多個(gè)接收端接收。
場(chǎng)景4：Routing (按路線(xiàn)發(fā)送接收)
使用場(chǎng)景：發(fā)送端按routing key發(fā)送消息，不同的接收端按不同的routing key接收消息。
場(chǎng)景5：Topics (按topic發(fā)送接收)
使用場(chǎng)景：發(fā)送端不只按固定的routing key發(fā)送消息，而是按字符串“匹配”發(fā)送，接收端同樣如此。
四、 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性
1) 可達(dá)性：
消息分為上下半場(chǎng)：上半場(chǎng)，發(fā)送方將消息發(fā)送給MQ。下半場(chǎng)，MQ將消息發(fā)送給接收方。
上下半場(chǎng)都有可能出現(xiàn)消息的丟失。為了避免這種情況，需要進(jìn)行MQ的超時(shí)和重傳。
上半場(chǎng)的超時(shí)和重傳
MQ上半場(chǎng)如果丟失或者超時(shí)，MQ-client-sender內(nèi)的timer會(huì)重發(fā)消息，直到期望收到3，如果重傳N次后還未收到，則SendCallback回調(diào)發(fā)送失敗，需要注意的是，這個(gè)過(guò)程中MQ-server可能會(huì)收到同一條消息的多次重發(fā)。
下半場(chǎng)的超時(shí)與重傳
MQ下半場(chǎng)如果丟失或者超時(shí)，MQ-server內(nèi)的timer會(huì)重發(fā)消息，直到成功執(zhí)行，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)重發(fā)很多次消息，一般采用指數(shù)退避的策略，先隔x秒重發(fā)，2x秒重發(fā)，4x秒重發(fā)，以此類(lèi)推，需要注意的是，這個(gè)過(guò)程中MQ-client-receiver也可能會(huì)收到同一條消息的多次重發(fā)。
MQ-client與MQ-server如何進(jìn)行消息去重，如何進(jìn)行架構(gòu)冪等性設(shè)計(jì)
2) 冪等性
上半場(chǎng)：
1，發(fā)送端MQ-client將消息發(fā)給服務(wù)端MQ-server
2，服務(wù)端MQ-server將消息落地
3，服務(wù)端MQ-server回ACK給發(fā)送端MQ-client
如果3丟失，發(fā)送端MQ-client超時(shí)后會(huì)重發(fā)消息，可能導(dǎo)致服務(wù)端MQ-server收到重復(fù)消息。
此時(shí)重發(fā)是MQ-client發(fā)起的，消息的處理是MQ-server，為了避免步驟2落地重復(fù)的消息，對(duì)每條消息，MQ系統(tǒng)內(nèi)部必須生成一個(gè)inner-msg-id，作為去重和冪等的依據(jù)，這個(gè)內(nèi)部消息ID的特性是：
（1）全局唯一
（2）MQ生成，具備業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)性，對(duì)消息發(fā)送方和消息接收方屏蔽
有了這個(gè)inner-msg-id，就能保證上半場(chǎng)重發(fā)，也只有1條消息落到MQ-server的DB中，實(shí)現(xiàn)上半場(chǎng)冪等。
下半場(chǎng)：
4，服務(wù)端MQ-server將消息發(fā)給接收端MQ-client
5，接收端MQ-client回ACK給服務(wù)端
6，服務(wù)端MQ-server將落地消息刪除
需要強(qiáng)調(diào)的是，接收端MQ-client回ACK給服務(wù)端MQ-server，是消息消費(fèi)業(yè)務(wù)方的主動(dòng)調(diào)用行為，不能由MQ-client自動(dòng)發(fā)起，因?yàn)镸Q系統(tǒng)不知道消費(fèi)方什么時(shí)候真正消費(fèi)成功。
如果5丟失，服務(wù)端MQ-server超時(shí)后會(huì)重發(fā)消息，可能導(dǎo)致MQ-client收到重復(fù)的消息。
此時(shí)重發(fā)是MQ-server發(fā)起的，消息的處理是消息消費(fèi)業(yè)務(wù)方，消息重發(fā)勢(shì)必導(dǎo)致業(yè)務(wù)方重復(fù)消費(fèi)（上例中的一次付款，重復(fù)發(fā)卡），為了保證業(yè)務(wù)冪等性，業(yè)務(wù)消息體中，必須有一個(gè)biz-id，作為去重和冪等的依據(jù)，這個(gè)業(yè)務(wù)ID的特性是：
（1）對(duì)于同一個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，全局唯一
（2）由業(yè)務(wù)消息發(fā)送方生成，業(yè)務(wù)相關(guān)，對(duì)MQ透明
（3）由業(yè)務(wù)消息消費(fèi)方負(fù)責(zé)判重，以保證冪等
最常見(jiàn)的業(yè)務(wù)ID有：支付ID，訂單ID，帖子ID等。
具體到支付購(gòu)卡場(chǎng)景，發(fā)送方必須將支付ID放到消息體中，消費(fèi)方必須對(duì)同一個(gè)支付ID進(jìn)行判重，保證購(gòu)卡的冪等。
有了這個(gè)業(yè)務(wù)ID，才能夠保證下半場(chǎng)消息消費(fèi)業(yè)務(wù)方即使收到重復(fù)消息，也只有1條消息被消費(fèi)，保證了冪等。

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文章名稱(chēng)：MQ分類(lèi)和基本信息-創(chuàng)新互聯(lián)
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