一、MQ基本概念

1.1 MQ概述

MQ全称Message Queue（消息队列），是在消息传输的过程中用于保存消息的容器，多用于分布式系统之间进行通信。

直接远程调用：

image-20220820085901418

借助第三方完成间接通信，发送方称为生产者，接收方称为消费者。

image-20220820085719389

1.2 MQ优势

  • 应用解耦：提高系统的容错性和可维护性
  • 异步提速：提升用户体验和系统吞吐量
  • 削峰填谷：提高系统稳定性

1. 应用解耦

image-20220820090114772

上图的系统耦合性太高，如果需要新添加或者更新后台系统都要修改订单系统的代码。

系统耦合性越高，容错性就越低，可维护性就越低。

image-20220820090229425

使用了MQ之后，就实现了订单系统和后台系统之间的解耦，更改后台系统不用修改订单系统的代码，提升了容错性和可维护性。

2.异步提速

image-20220820090427640

上图系统的一个下单操作耗时：

20 + 300 + 300 +300 = 920ms

image-20220820090524556

加入消息队列后下单操作耗时：

5 + 20 = 25ms

类似于先斩后奏，先给用户返回，然后后台系统慢慢从MQ中获取服务。

提升了用户的体验和系统吞吐量（单位时间内处理请求的数目）。

3.削峰填谷

image-20220820090809420

常见于商品秒杀时，请求量爆发，但是系统每秒最大只能处理1000，这样就会对系统造成很大压力，甚至崩掉。

image-20220820091112442

这时可以通过引入MQ来进行并发量的削峰，把5000个请求存入MQ，然后每次拉出来1000个请求进行处理，这样高峰并发量就被削掉了，这就叫做“削峰”。

image-20220820091253875

但是因为消息积压，在高峰期过后的一段时间内，消费消息的速度还是会维持在1000，直到消费完积压的消息，这就叫做**”填谷”**

所以使用MQ可以提高系统的稳定性。

1.3 MQ劣势

image-20220820091701004

  • 系统可用性降低
    • 系统引入的外部依赖越多，系统稳定性越差。（原来只要保证A、B系统正常运行即可，现在还要保证MQ的正常运行）。
    • 怎么保证MQ的高可用？
  • 系统复杂度提高
    • MQ的加入大大增加了系统的复杂度，以前系统间是同步的远程调用，现在是通过MQ进行异步调用。
    • 如何保证消息没有被重复消费？
    • 怎么处理消息丢失？
    • 怎么保证消息的传递性？
  • 一致性
    • A系统处理完业务，通过MQ给B、C、D三个系统发消息数据，如果B系统、C系统处理成功，D系统处理失败。
    • 如何保证消息数据处理的一致性？

1.4 小结

既然 MQ 有优势也有劣势，那么使用 MQ 需要满足什么条件呢？

  1. 生产者不需要从消费者处获得反馈。引入消息队列之前的直接调用，其接口的返回值应该为空，这才让明明下层的动作还没做，上层却当成动作做完了继续往后走，即所谓异步成为了可能。
  2. 容许短暂的不一致性。
  3. 确实是用了有效果。即解耦、提速、削峰这些方面的收益，超过加入MQ，管理MQ这些成本。

二、RabbitMQ

2.1 RabbitMQ简介

RabbitMQ 采用 Erlang 语言开发。Erlang 语言由 Ericson 设计，专门为开发高并发和分布式系统的一种语言，在电信领域使用广泛。

RabbitMQ 基础架构如下图：

image-20220820094015693

2.2 RabbitMQ中的相关概念

  • Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server就是 Message Broker

  • Virtual host：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 exchange／queue 等

  • Connection：publisher／consumer 和 broker 之间的 TCP 连接

  • Channel：如果每一次访问 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：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 (multicast)

  • Queue：消息最终被送到这里等待 consumer 取走

  • Binding：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

2.3 六种工作模式

  1. 简单模式
  2. work queues
  3. Publish/Subscribe 发布与订阅模式
  4. Routing路由模式
  5. Topics 主题模式
  6. RPC 远程调用模式（远程调用，不太算 MQ）

官网对应模式介绍：https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

image-20220820094356999

2.4 JMS

  • JMS 即 Java 消息服务（JavaMessage Service）应用程序接口，是一个 Java 平台中关于面向消息中间件的API

  • JMS 是 JavaEE 规范中的一种，类比JDBC

  • 很多消息中间件都实现了JMS规范，例如：ActiveMQ。RabbitMQ 官方没有提供 JMS 的实现包，但是开源社区有

2.5 RabbitMQ安装和配置

1.下载

RabbitMQ 官方地址：http://www.rabbitmq.com/

2.安装

这里因为是学习，为了和视频同步，就不在官网安装新版的了，等学会了在进行更新

1、上传资料

image-20220820095149576

2、安装Erlang

1
2
3
# 安装
rpm -ivh erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm

image-20220820095524147

3、安装RabbitMQ

1
2
3
4
5
6
# 安装
rpm -ivh socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm

# 安装
rpm -ivh rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm

4、开启管理页面及配置

1
2
3
4
5
# 开启管理界面
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
# 修改默认配置信息
vim /usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin/rabbit.app 
# 比如修改密码、配置等等，例如：loopback_users 中的 <<"guest">>,只保留guest

端口：

image-20220820100522381

用户名密码：

将这里的<<”guest”>>改为guest

image-20220820103223168

注意：这里开放的端口是15672

1
2
3
4
5
开放指定端口
firewall-cmd --zone=public --add-port=15672/tcp --permanent

防火墙立即生效
firewall-cmd --reload

5、启动RabbitMQ

1
2
3
service rabbitmq-server start # 启动服务
service rabbitmq-server stop # 停止服务
service rabbitmq-server restart # 重启服务

6、访问

image-20220820102811813

安装依赖环境

1
2
yum install build-essential openssl openssl-devel unixODBC unixODBC-devel make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel tk tc xz

2.6 RabbitMQ快速入门

未完待续