訊息佇列的應用場景

2021-10-05 15:33:47 字數 3093 閱讀 6369

訊息佇列中介軟體是分布式系統中重要的元件,主要解決應用耦合、非同步訊息、流量削鋒等問題。實現高效能、高可用、可伸縮和最終一致性架構。是大型分布式系統不可缺少的中介軟體。

目前在生產環境,使用較多的訊息佇列有activemq、rabbitmq、zeromq、kafka、metamq、rocketmq等。

下面詳細介紹一下訊息佇列在實際應用中常用的使用場景。場景分為非同步處理、應用解耦、流量削鋒、訊息通訊和日誌處理五個場景。

場景說明:使用者註冊後,需要傳送註冊郵件和傳送註冊資訊,傳統的做法有兩種:序列方式、並行方式

序列方式

將註冊資訊寫入資料庫成功後,傳送註冊郵件,然後傳送註冊簡訊,而所有任務執行完成後,返回資訊給客戶端

並行方式

將註冊資訊寫入資料庫成功後,同時進行傳送註冊郵件和傳送註冊簡訊的操作。而所有任務執行完成後,返回資訊給客戶端。同序列方式相比,並行方式可以提高執行效率,減少執行時間。

上面的比較可以發現,假設三個操作均需要50ms的執行時間,排除網路因素,則最終執行完成,序列方式需要150ms,而並行方式需要100ms。

因為cpu在單位時間內處理的請求數量是一致的,假設:cpu每1秒吞吐量是100此,則序列方式1秒內可執行的請求量為1000/150,不到7次;並行方式1秒內可執行的請求量為1000/100,為10次。

由上可以看出,傳統序列和並行的方式會受到系統效能的侷限,那麼如何解決這個問題?

我們需要引入訊息佇列,將不是必須的業務邏輯,非同步進行處理,由此改造出來的流程為

根據上述的流程,使用者的響應時間基本相當於將使用者資料寫入資料庫的時間,傳送註冊郵件、傳送註冊簡訊的訊息在寫入訊息佇列後,即可返回執行結果,寫入訊息佇列的時間很快,幾乎可以忽略,也有此可以將系統吞吐量提公升至20qps,比序列方式提公升近3倍,比並行方式提公升2倍。

場景說明:使用者下單後,訂單系統需要通知庫存系統。

傳統的做法為:訂單系統呼叫庫存系統的介面。如下圖所示:

傳統方式具有如下缺點:

假設庫存系統訪問失敗,則訂單減少庫存失敗,導致訂單建立失敗

訂單系統同庫存系統過度耦合

如何解決上述的缺點呢?需要引入訊息佇列,引入訊息佇列後的架構如下圖所示:

訂單系統:使用者下單後,訂單系統進行資料持久化處理,然後將訊息寫入訊息佇列,返回訂單建立成功

庫存系統:使用拉/推的方式,獲取下單資訊,庫存系統根據訂單資訊,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,訂單系統寫入訊息佇列就不再關心其後續操作了。由此實現了訂單系統與庫存系統的應用解耦。

流量削鋒也是訊息佇列中的常用場景,一般在秒殺或團搶活動中使用廣泛。

應用場景:秒殺活動,一般會因為流量過大,導致流量暴增,應用掛掉。為解決這個問題,一般需要在應用前端加入訊息佇列。

可以控制參與活動的人數;

可以緩解短時間內高流量對應用的巨大壓力;

流量削鋒處理方式系統圖如下:

伺服器在接收到使用者請求後,首先寫入訊息佇列。這時如果訊息佇列中訊息數量超過最大數量,則直接拒絕使用者請求或返回跳轉到錯誤頁面;

秒殺業務根據秒殺規則讀取訊息佇列中的請求資訊,進行後續處理。

日誌處理是指將訊息佇列用在日誌處理中,比如kafka的應用,解決大量日誌傳輸的問題。架構簡化如下:

日誌採集客戶端:負責日誌資料採集,定時寫受寫入kafka佇列;

kafka訊息佇列:負責日誌資料的接收,儲存和**;

日誌處理應用:訂閱並消費kafka佇列中的日誌資料;

kafka:接收使用者日誌的訊息佇列。

logstash:做日誌解析,統一成json輸出給elasticsearch。

elasticsearch:實時日誌分析服務的核心技術,乙個schemaless,實時的資料儲存服務,通過index組織資料,兼具強大的搜尋和統計功能。

kibana:基於elasticsearch的資料視覺化元件,超強的資料視覺化能力是眾多公司選擇elk stack的重要原因。

訊息通訊是指,訊息佇列一般都內建了高效的通訊機制,因此也可以用在純的訊息通訊。比如實現點對點訊息佇列、聊天室等。

點對點通訊

在點對點通訊架構設計中,客戶端a和客戶端b共用乙個訊息佇列,即可實現訊息通訊功能。

聊天室通訊

客戶端a、客戶端b、直至客戶端n訂閱同一訊息佇列,進行訊息的發布與接收,即可實現聊天通訊方案架構設計。

訊息佇列採用高可用、可持久化的訊息中介軟體。比如active mq,rabbit mq,rocket mq。

應用將主幹邏輯處理完成後,寫入訊息佇列。訊息傳送是否成功可以開啟訊息的確認模式。(訊息佇列返回訊息接收成功狀態後,應用再返回,這樣保障訊息的完整性)

擴充套件流程(發簡訊、配送處理)訂閱佇列訊息。採用推或拉的方式獲取訊息並處理。

訊息將應用解耦的同時,帶來了資料一致性問題,可以採用最終一致性方式解決。比如主資料寫入資料庫,擴充套件應用根據訊息佇列,並結合資料庫方式實現基於訊息佇列的後續處理。

zookeeper註冊中心,提出負載均衡和位址查詢服務;

日誌收集客戶端,用於採集應用系統的日誌,並將資料推送到kafka佇列;

kafka集群:接收,路由,儲存,**等訊息處理;

訊息佇列應用場景

場景說明 使用者註冊後,需要發註冊郵件和註冊簡訊。傳統的做法有兩種1.序列的方式 2.並行方式。id iframe 0.05881618439392011 scrolling no 2 並行方式 將註冊資訊寫入資料庫成功後,傳送註冊郵件的同時,傳送註冊簡訊。以上三個任務完成後,返回給客戶端。與序列的...

訊息佇列應用場景

場景說明 使用者註冊後,需要發註冊郵件和註冊簡訊。傳統的做法有兩種1.序列的方式 2.並行方式。1 序列方式 將註冊資訊寫入資料庫成功後,傳送註冊郵件,再傳送註冊簡訊。以上三個任務全部完成後,返回給客戶端。2 並行方式 將註冊資訊寫入資料庫成功後,傳送註冊郵件的同時,傳送註冊簡訊。以上三個任務完成後...

訊息佇列的應用場景

參考 1 簡介 訊息佇列中介軟體是分布式系統中重要的元件,主要應用於五個場景 非同步處理 應用解耦 流量削峰 日誌處理和訊息通訊。常用的訊息佇列主要有 rabbitmq kafka activemq等 2 應用場景介紹 2.1非同步處理 場景說明 使用者註冊後,需要發註冊郵件和註冊簡訊。傳統的做法有...