什么是消息队列(Message queue)

布满荆棘的人生 2022-05-27 07:09 256阅读 0赞

最近接触到消息中间件，想通过本篇博文总结一些关于消息队列的知识，以及 Java 语言中面向消息中间件（MOM）的API(JMS)，希望能够帮助大家更好的理解消息中间件。

### 一、消息队列概述 ###

消息队列（英语：Message queue）是一种进程间通信或同一进程的不同线程间的通信方式，软件的贮列用来处理一系列的输入，通常是来自用户。

消息队列提供了异步的通信协议，每一个贮列中的纪录包含详细说明的数据，包含发生的时间，输入设备的种类，以及特定的输入参数，也就是说：消息的发送者和接收者不需要同时与消息队列交互。消息会保存在队列中，直到接收者取回它。

上面的介绍来自维基百科，解释用语比较官方，但是我们应该知道的是消息队列可以实现异步之间的通信。下面通过一个简单的架构模型来解释：

![70][]

*  Producer：消息生产者，负责产生和发送消息到 Broker。
 *  Broker：消息处理中心。负责消息存储、确认、重试等，一般其中会包含多个 queue。
 *  Consumer：消息消费者，负责从 Broker 中获取消息，并进行相应处理。

### 二、消息队列的特点 ###

#### 异步 ####

消息队列本身是异步的，它允许接收者在消息发送很长时间后再取回消息，这和大多数通信协议是不同的。很多情况下我们需要异步的通信协议。比如，一个进程通知另一个进程发生了一个事件，但不需要等待回应。

但消息队列的异步特点，也造成了一个缺点，就是接收者必须轮询消息队列，才能收到最近的消息。

#### 解耦 ####

消息队列减少了服务之间的耦合性，不同的服务可以通过消息队列进行通信，而不用关心彼此的实现细节，只要定义好消息的格式就行。

比如订单系统，订单最终支付成功之后可能需要给用户发送短信积分什么的，但其实这已经不是核心流程了。如果外部系统速度偏慢（比如短信网关速度不好），那么主流程的时间会加长很多，用户肯定不希望点击支付过好几分钟才看到结果。那么我们只需要通知短信系统“我们支付成功了”，不一定非要等待它处理完成。

#### 广播 ####

消息队列的基本功能之一是进行广播。如果没有消息队列，每当一个新的业务方接入，我们都要联调一次新接口。有了消息队列，我们只需要关心消息是否送达了队列，至于谁希望订阅，是下游的事情，无疑极大地减少了开发和联调的工作量。

#### 流量削峰与流控 ####

当上下游系统处理能力存在差距的时候，利用消息队列做一个通用的”载体”。在下游有能力处理的时候，再进行分发与处理。

比如在电商系统中常见的秒杀活动，每秒可能会有成千上万个请求，但是数据库的处理能力是有限的，在这种并发量下后台服务很可能会挂掉。这时就可以通过消息队列将请求压入队列中，后台服务仍然按照之前的数据处理能力处理这些请求。虽然速度会慢一些但是能保证服务正常执行。

### 三、JMS ###

#### JMS 概述 ####

Java 消息服务（Java Message Service，JMS）应用程序接口是一个 Java 平台中关于面向消息中间件（MOM）的 API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

Java消息服务是一个与具体平台无关的 API，绝大多数 MOM 提供商都对 JMS 提供支持。

#### JMS 模型 ####

Java 消息服务应用程序结构支持两种模型：点对点或队列模型与发布/订阅模型。

在点对点或队列模型下，一个生产者向一个特定的队列发布消息，一个消费者从该队列中读取消息。  
![70 1][]

*  只有一个消费者将获得消息。
 *  生产者不需要在接收者消费该消息期间处于运行状态，接收者也同样不需要在消息发送时处于运行状态。
 *  每一个成功处理的消息都由接收者签收。

发布者／订阅者模型支持向一个特定的消息主题发布消息。  
![70 2][]

*  多个消费者可以获得消息。
 *  在发布者和订阅者之间存在时间依赖性。发布者需要建立一个订阅（subscription），以便客户能够购订阅。订阅者必须保持持续的活动状态以接收消息，除非订阅者建立了持久的订阅。在那种情况下，在订阅者未连接时发布的消息将在订阅者重新连接时重新发布。

#### JMS 提供者实现 ####

要使用 Java 消息服务，需要有一个 JMS 提供者，来管理会话和队列。现在有很多的开源 JMS 提供者，比如：Kafka、Apache ActiveMQ、RabbitMQ 等。

参考资料：  
[https://tech.meituan.com/mq-design.html][https_tech.meituan.com_mq-design.html]  
[https://github.com/jasonGeng88/blog/blob/master/201705/MQ.md][https_github.com_jasonGeng88_blog_blob_master_201705_MQ.md]

[70]: /images/20220527/339bd658d2b04b299e4d84876e5c14a2.png
[70 1]: /images/20220527/f3bf108c3b044052b788abaa9c2479fa.png
[70 2]: /images/20220527/91032427dd13430296d21062528f23a5.png
[https_tech.meituan.com_mq-design.html]: https://tech.meituan.com/mq-design.html
[https_github.com_jasonGeng88_blog_blob_master_201705_MQ.md]: https://github.com/jasonGeng88/blog/blob/master/201705/MQ.md