学习笔记
学习资源:# 尚硅谷RabbitMQ教程丨快速掌握MQ消息中间件
1.1 MQ的相关概念
1.1.1 什么是MQ
Mq(message queue),从字面意思上看,本质是个队列,FIFQ先入先出,只不过队列中存放的内容是message而已,还是一种跨进程的通讯机制,用于上下游传递消息。在互联网架构中,MQ是一种非常常见的上下游“逻辑解耦+物理解耦”的消息通讯服务。使用了MQ之后,消息发送上游只需要依赖MQ,不用依赖其他服务。
1.1.2 为什么要用MQ
- 流量消峰
举个例子,如果订单系统最多能处理一万次订单,这个处理能力应付正常时段的下单时绰绰有余,正常时段我们下单后就能返回结果。
但是在高峰期,如果有两万次下单操作系统是处理不了的,只能限制订单超过一万后不允许用户下单。使用消息队列做缓冲,
我们可以取消这个限制,把一秒内下的订单分散成一段时间来处理,这时有些用户可能在下单十几秒后才能收到下单成功的操作,但是比不能下单的体验要好。
2. 应用解耦
以电商应用为例,应用中有订单系统、库存系统、物流系统、支付系统。
用户创建订单后,如果耦合调用库存系统、物流系统、支付系统,任何一个子系统出现故障,都会造成下单操作异常。
当转变成基于消息队列的方式后,系统调用的问题会减少很多,比如物流系统发生故障,需要几分钟来修复。
在这几分钟的时间里,物流系统要处理的内存被缓冲在消息队列中,用户的下单操作可以正常完成。
当物流系统恢复后,继续处理订单信息即可,中间用户感受不到物流系统的故障,提升系统的可用性。
graph TD
订单系统 --> 支付系统
订单系统 --> 库存系统
订单系统 --> 物流系统
graph TD
订单系统 --> queue --> 支付系统
queue --> 库存系统
queue --> 物流系统
- 异步处理
有些服务间调用是异步的,例如A调用B,B需要花费很长时间执行,但是A需要知道B什么时候可以执行完,以前一般有两种方式,A过段时间去调用B的查询api查询。
或者A提供一个callback api,B执行完之后调用api通知A服务。这两种方式都不是很优雅,使用消息总线,可以很方便解决这个问题,A调用B服务后,只需要监听B处理完成的消息,当B处理完成后,会发送一条消息给MQ,MQ会将此消息转发给A服务。
这样A服务既不用循环调用B的查询api,也不用提供callback api.同样B服务也不用做这些操作。A服务还能及时得到异步处理成功的消息。
graph TD
A --> 调用Api --> B --> 处理完成发送消息 --> msg --> MQ -->处理信息 --> A
1.1.3 MQ的分类
-
ActiveMQ
优点:单机吞吐量万级,时效性ms级,可用性高,基于主从架构实现高可用性,消息可靠性较低的概率丢失数据
缺点:官方社区现在对ActiveMQ 5.x维护越来越少,高吞吐量场景较少使用。
-
Kafka
大数据的杀手锏,谈到大数据领域内的消息传输,则绕不开Kafka,这款为大数据而生的消息中间件,以其百万级TPS的吞吐量名声大噪,迅速成为大数据邻域的宠儿,在数据采集、传输、存储的过程中发挥着举足轻重的作用。目前已经被LinKedIn,Uber,Twitter,Netflix等大公司所采纳。
优点:性能卓越,单机写入TPS约在百万条/秒,最大的优点,就是吞吐量高。时效性ms级可用性非常高,kafka是分布式的,一个数据多个副本,少数机器宕机,不会丢失数据,不会导致不可用,消费者采用Pull方式获取消息,消息有序,通过控制能保证所有消息被消费且仅被消费一次;有优秀的第三方Kafka Web 管理界面 Kafka-Manger;在日志邻域比较成熟,被多家公司和开源项目使用;功能支持:功能较为简单,主要支持简单的MQ功能,在大数据领域的实时计算以及日志采集被大规模使用。
缺点:Kafka单机超过64个队列/分区,Load会发生明显的飙高现象,队列越多,load越高,发送消息响应时间变长,使用短轮询方式,实时性取决于轮询间隔时间,消费失败不支持重试;支持消息顺序,但是一台代理宕机后,就会产生消息乱序,社区更新较慢;
-
RocketMQ
RocketMQ出自阿里巴巴的开源产品,用java语言实现,在设计时参考了Kafka,并做出了自己的一些改进。被阿里巴巴广泛应用在订单,交易,充值,流计算,消息推送,日志流式处理,binglog分发等场景。
优点:单机吞吐量十万级,可用性非常高,分布式架构,消息可以做到0丢失,MQ功能较为完善,还是分布式的,扩展性号,支持10亿级别的消息堆积,不会因为堆积导致性能下降,源码java我们可以自己阅读源码,定制自己公司的MQ
缺点:支持的客户端语言不多,目前是java及c++,其中c++不成熟;社区活跃度一般,没有在MQ核心中去实现JMS等接口,有些系统要迁移需要修改大量代码
-
RabbitMQ
2007年发布,是一个在AMQP(高级消息队列协议)基础上完成的,可复用的企业消息系统,是当前最主流的消息中间件之一。
优点:由于erlang语言的高并发特性,性能较好;吞吐量到万级,MQ功能比较完备,健壮、稳定、易用、跨平台、支持多种语言如:Python、Ruby、.NET、java、JMS、PHP、C、ActionScript、XMPP、STOMP等,支持AJAX文档齐全;开源提供的管理界面非常棒,用起来很好用,社区活跃度高,更新频率相当高
缺点:商业版需要收费,学习成本较高
1.1.4 MQ的选择
-
Kafka
Kafka主要特点是基于Pull的模式来处理消息消费,追求高吞吐量,一开始的目的就是用于日志收集和传输,适合产生`大量数据`的互联网服务的数据收集业务。`大型公司`建议可以选用,如果有`日志采集`功能,肯定是首选kafka了。 -
RocketMQ
天生为`金融互联网`领域而生,对于可靠性要求很高的场景,尤其是电商里面的订单扣款,以及业务削峰,在大量交易涌入时,后端可能无法及时处理的情况。RoketMQ在稳定性上可能更值得信赖,这些业务场景在阿里双11已经经历了多次考验,如果你的业务有上述并发场景,建议可以选择RocketMQ。 -
RabbitMQ
结合erlang语言本身的并发优势,`性能好时效性微秒级`,`社区活跃度也比较高`,管理界面用起来十分方便,如果你的`数据量没有那么大`,中小型公司优先选择功能比较完备的RabbitMO
1.2 RabbitMQ
1.2.1 RabbitMQd的概念
RabbitMQ是一个消息中间件:它接受并转发消息。你可以把它当做一个快递站点,当你要发送一个包裹时,你把包裹放到快递站,快递员最终会把你的快递送到收件人那里,按照这种逻辑RabbitMQ是一个快递站,一个快递员帮你传递快件。RabbitMQ与快递站的主要区别在于,它不处理快件而是接收,存储和转发消息数据。
1.2.2 四大核心概念
生产者
产生数据发送消息的程序是生产者
交换机
交换机是RabbitMQ非常重要的一个部件,一方面它接收来自生产者的消息,另一方面它将消息推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它收到的消息,是将这些消息推送到特定队列还是推送多个队列,亦或是把消息丢弃,这个得有交换机类型决定。
队列
队列是RabbitMQ内部使用的一种数据结构,尽管消息流经RabbitMQ和应用程序,但它们只能存储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束,本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以将消息发送到一个队列,许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。这就是我们使用队列的方式。
消费者
消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者,消费者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。
1.2.3 RabbitMQ 工作原理
Broker(消息代理): 接收和分发消息的应用,RabbitMQ Server 就是 Message Broker
Virtual host(虚拟主机): 出于多租户和安全因素设计的,把AMQP的基本组件划分到一个虚拟的分组中,类似于网络中的namespace概念。当多个不同的用户使用同一个RabbitMQ server 提供的服务时,可以划分出多个vhost,每个用户在自己的vhost创建 exchang/queue 等
Connection(连接): publisher/consumer 和 broker 之间的TCP连接
Channel(信道): 如果每次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection, 在消息量大的时候建立TCP Connection 的开销将是巨大的,效率也较低。Channel是在connection 内部建立的逻辑连接,如果应用程序支持多线程,通常每个thread创建单独的channel进行通讯,AMQP method包含了channel id 帮助客户端和message broker 识别 channel,所以channel之间是完全隔离的。Channel作为轻量级的Connection极大减少了操作系统建立TCP connection的开销
Exchange(交换机): message 到达 broker 的第一站,根据分发规则,匹配查询表中的routing key,分发消息到queue中去。常用的类型有:direct(point-to-point),topic(publish-subscribe)and fanout(mulitcast)
Queue(队列):消息最终被送到这里等待consumer取走
Binding(绑定):exchange 和 queue 之间的虚拟连接,binding中可以包含routing key,Binding信息被保存到exchange中的查询表中,用于message的分发依据
1.2.4 安装
-
官网地址
-
文件上传
上传到/usr/local/software 目录下(如果没有software需要自己创建)
-
安装文件(按照以下顺序安装)
rpm -ivh erlang-21.3-1.el7.x86_64.rpm
yum install socat -y
rpm -ivh rabbitmq-server-3.8.8-1.el7.noarch.rpm
-
常用命令(按照以下顺序执行)
添加开机启动RabbitMQ服务 chkconfig rabbitmq-server on
启动服务 /sbin/service rabbitmq-server start
查看服务状态 /sbin/service rabbitmq-server status
停止服务 /sbin/service rabbitmq-server stop
安装可视化管理 插件 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
1.2.5 RabbitMQ界面
浏览器输入(Linux的ip地址):15672 进入
如果访问失败
首选停止服务/sbin/service rabbitmq-server stop
关闭防火墙 systemctl stop firewalld
登入
添加新用户
rabbitmqctl add_user admin 123
设置角色
rabbitmqctl set_user_tags admin administrator
设置用户权限
rabbitmqctl set_permissions -p "/" admin "." "." ".*"
查看用户列表
rabbitmqctl list_users