什么是消息隊列MQ

MQ（Message Queue）消息隊列，是基礎數據結構中“先進先出”的一種數據結構。指把要傳輸的數據（消息）放在隊列中，用隊列機制來實現消息傳遞——生產者產生消息并把消息放入隊列，然后由消費者去處理。

消費者可以到指定隊列拉取消息，或者訂閱相應的隊列，由MQ服務端給其推送消息。

作用

消息隊列中間件是分布式系統(tǒng)中重要的組件，主要解決應用解耦，異步消息，流量削鋒等問題，實現高性能，高可用，可伸縮和最終一致性架構。

• 解耦：一個業(yè)務需要多個模塊共同實現，或者一條消息有多個系統(tǒng)需要對應處理，只需要主業(yè)務完成以后，發(fā)送一條MQ，其余模塊消費MQ消息，即可實現業(yè)務，降低模塊之間的耦合。
• 異步：主業(yè)務執(zhí)行結束后從屬業(yè)務通過MQ，異步執(zhí)行，減低業(yè)務的響應時間，提高用戶體驗。
• 削峰：高并發(fā)情況下，業(yè)務異步處理，提供高峰期業(yè)務處理能力，避免系統(tǒng)癱瘓。

缺點

1、系統(tǒng)可用性降低。依賴服務也多，服務越容易掛掉。需要考慮MQ癱瘓的情況

2、系統(tǒng)復雜性提高。需要考慮消息丟失、消息重復消費、消息傳遞的順序性

3、業(yè)務一致性。主業(yè)務和從屬業(yè)務一致性的處理

主要產品

主要的 MQ 產品包括：RabbitMQ、ActiveMQ、RocketMQ、ZeroMQ、Kafka、IBM WebSphere 等。

比較火的是 RocketMQ 和 Kafka。

分別應用在 web 和大數據

舉例

1、例一

一個實際的使用消息隊列（MQ）的例子是電商網站的訂單處理系統(tǒng)。在電商網站中，用戶下單后需要經過一系列的處理流程，包括訂單驗證、庫存檢查、支付處理、物流跟蹤等。這些處理流程需要多個模塊之間進行協(xié)作，而且每個模塊都需要處理大量的訂單數據。

為了解決這些問題，可以使用消息隊列系統(tǒng)來實現訂單處理流程的異步處理。具體來說，可以將訂單數據發(fā)送到一個訂單處理隊列中，然后由不同的模塊從隊列中獲取訂單數據進行處理。這樣就可以將訂單數據的發(fā)送和接收者進行解耦，實現了系統(tǒng)的高可靠性、可伸縮性和可維護性。

舉個例子，當用戶下單后，訂單系統(tǒng)會將訂單數據發(fā)送到訂單處理隊列中，然后庫存系統(tǒng)會從隊列中獲取訂單數據進行庫存檢查，支付系統(tǒng)會從隊列中獲取訂單數據進行支付處理，物流系統(tǒng)會從隊列中獲取訂單數據進行物流跟蹤等。這些模塊之間可以并行處理訂單數據，而且每個模塊都可以獨立地進行擴展和升級，從而實現了系統(tǒng)的高可用性和可伸縮性。

另外，由于電商網站的訂單數據量可能非常大，使用消息隊列可以實現削峰填谷，平滑處理訂單請求，從而保證系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。此外，使用消息隊列還可以實現訂單數據的緩存和延遲處理，以提高系統(tǒng)的性能和吞吐量。

總之，使用消息隊列可以使得電商網站的訂單處理系統(tǒng)更加高效、可靠和可維護，是現代電商系統(tǒng)中必不可少的技術。

例二

在線游戲中的多人游戲場景同步。在多人游戲中，多個玩家之間需要實時同步游戲場景的狀態(tài)，包括角色位置、狀態(tài)、動作等，同時還需要處理玩家之間的交互、碰撞等復雜場景邏輯。

為了實現這樣的實時場景同步，可以使用消息隊列來處理游戲場景事件的分發(fā)和處理。具體來說，可以將游戲場景中的事件（如玩家移動、攻擊、技能釋放等）封裝成消息，然后通過消息隊列進行廣播，讓所有參與游戲的客戶端都能夠接收到相應的消息，并根據消息內容來更新本地的游戲狀態(tài)。

使用消息隊列的好處在于，它可以將游戲場景事件的發(fā)送和接收者進行解耦，從而提高系統(tǒng)的可擴展性和可維護性。同時，由于消息隊列可以處理大量的消息，還可以應對高并發(fā)的場景，并且能夠削峰填谷，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。

在多人游戲中，使用消息隊列還可以實現一些高級功能，比如實現延遲同步、反作 弊等。比如，可以將游戲場景中的事件緩存到消息隊列中，并設置一定的延遲時間后再進行處理，以確保所有玩家都能夠接收到相同的游戲狀態(tài)。此外，還可以使用消息隊列來監(jiān)控和過濾玩家的行為，以檢測和防范作弊行為。

綜上所述，使用消息隊列可以實現多人游戲場景的實時同步，并提高系統(tǒng)的可擴展性、可維護性和穩(wěn)定性，是現代游戲開發(fā)中的重要技術。

例三

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

• 1.串行的方式；
• 2.并行的方式 ；
• 3.消息隊列

(1)串行方式：將注冊信息寫入數據庫后，發(fā)送注冊郵件，再發(fā)送注冊短信，以上三個任務全部完成后才返回給客戶端。這有一個問題是，郵件，短信并不是必須的，它只是一個通知，而這種做法讓客戶端等待沒有必要等待的東西。

(2)并行方式：將注冊信息寫入數據庫后，發(fā)送郵件的同時，發(fā)送短信，以上三個任務完成后，返回給客戶端，并行的方式能提高處理的時間。

(3)消息隊列
引入消息隊列后，把發(fā)送郵件，短信不是必須的業(yè)務邏輯異步處理。

例四：流量削峰

秒殺活動，一般會因為流量過大，導致應用掛掉，為了解決這個問題，一般在應用前端加入消息隊列。

用戶的請求，服務器收到之后，首先寫入消息隊列，加入消息隊列長度超過最大值，則直接拋棄用戶請求或跳轉到錯誤頁面。秒殺業(yè)務根據消息隊列中的請求信息，再做后續(xù)處理。

發(fā)布訂閱 vs MQ

發(fā)布訂閱模式和消息隊列（MQ）都是在分布式系統(tǒng)中廣泛使用的消息傳遞機制，它們都具有將發(fā)送者和接收者解耦的優(yōu)點。

雖然這兩種模式在某些方面相似，但它們也有一些重要的區(qū)別。

誰負責管理消息？

• 在發(fā)布訂閱模式中，消息的發(fā)送者不需要知道消息的接收者，而是將消息發(fā)送到一個主題（Topic），然后所有訂閱該主題的訂閱者都會接收到該消息。主題的管理通常由發(fā)布者負責。
• 在消息隊列中，消息的發(fā)送者將消息發(fā)送到隊列中，然后訂閱該隊列的訂閱者會按照隊列中的消息順序進行消費。隊列的管理通常由消息隊列系統(tǒng)負責。

消息如何分發(fā)？

• 在發(fā)布訂閱模式中，消息是通過主題進行分發(fā)的，所有訂閱該主題的訂閱者都會接收到相同的消息。這種方式可以使得多個訂閱者同時接收到同一份消息。
• 在消息隊列中，消息是通過隊列進行分發(fā)的，每個消息只會被一個訂閱者接收。這種方式可以確保每個訂閱者都能夠接收到所有消息，但是無法讓多個訂閱者同時接收到同一份消息。

如何處理消息丟失？

• 在發(fā)布訂閱模式中，如果某個訂閱者沒有及時接收到消息，它將無法再次獲取到該消息。這可能會導致消息丟失。
• 在消息隊列中，消息通常會被持久化到磁盤上，以確保即使在消息消費者宕機的情況下，消息也不會丟失。如果某個消費者無法消費某個消息，該消息將被保留在隊列中，直到可以被正確地處理為止。

用例場景

• 發(fā)布訂閱模式通常適用于一些事件驅動的應用場景，例如消息推送、實時數據處理等。
• 消息隊列則適用于一些流量高、性能穩(wěn)定的場景，例如電商交易、訂單處理、日志處理等。

總結

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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