ActiveMQ实战(一)--ActiveMQ简介

忘是亡心i 2022-06-12 11:24 338阅读 0赞

**一、ActiveMQ是什么**

ActiveMQ是一种开源的，实现了JMS1.1规范的，面向消息(MOM)的中间件，为应用程序提供高效的、可扩展的、稳定的和安全的企业级消息通信。ActiveMQ使用Apache提供的授权，任何人都可以对其实现代码进行修改。

ActiveMQ的设计目标是提供标准的，面向消息的，能够跨越多语言和多系统的应用集成消息通信中间件。

ActiveMQ实现了JMS标准并提供了很多附加的特性。这些附加的特性包括:

1.JMX管理（java Management Extensions，即java管理扩展）

2.主从管理（master/salve，这是集群模式的一种，主要体现在可靠性方面，当主中介（代理）出现故障，那么从代理会替代主代理的位置，不至于使消息系统瘫痪）

3.消息组通信（同一组的消息，仅会提交给一个客户进行处理）

4.有序消息管理（确保消息能够按照发送的次序被接受者接收）

5.消息优先级（优先级高的消息先被投递和处理）

6.订阅消息的延迟接收（订阅消息在发布时，如果订阅者没有开启连接，那么当订阅者开启连接时，消息中介将会向其提交之前的，其未处理的消息）

7.接收者处理过慢（可以使用动态负载平衡，将多数消息提交到处理快的接收者，这主要是对PTP消息所说）、虚拟接收者（降低与中介的连接数目）

8.成熟的消息持久化技术（部分消息需要持久化到数据库或文件系统中，当中介崩溃时，信息不会丢失）

9.支持游标操作（可以处理大消息）

10.支持消息的转换、通过使用Apache的Camel可以支持EIP、使用镜像队列的形式轻松的对消息队列进行监控等。

支持JMS规范：ActiveMQ完全实现了JMS1.1规范。    
    
JMS规范提供了同步消息和异步消息投递方式、有且仅有一次投递语义（指消息的接收者对一条消息必须接收到一次，并且仅有一次）、订阅消息持久接收等。如果仅使用JMS规范，表明无论您使用的是哪家厂商的消息代理，都不会影响到您的程序。    
    
连接方式的多样化：ActiveMQ提供了广泛的连接模式，包括HTTP/S、JGroups、JXTA、muticast、SSL、TCP、UDP、XMPP等。提供了如此多的连接模式表明了ActiveMQ具有较高的灵活性。    
    
可插入式的持久化和安全：ActiveMQ提供了多种持久化方案，您可以根据实际需要进行选择。同时，也提供了完整的客户授权模式。    
    
使用Java创建消息应用程序：最常见的使用ActiveMQ的方式就是使用Java程序来发送和接收消息。    
    
与其他的Java容器紧密集成：ActiveMQ提供了和其它流行的Java容器的结合，包括Apache Geronimo、Apache Tomcat、JBoss、Jetty等。    
    
客户端API：ActiveMQ提供了多种客户端可访问的API，包括Java、C/C++，.NET，Perl、PHP、Python、Ruby等。当然，ActiveMQ中介必须运行在Java虚拟机中，但是使用它的客户端可以使用其他的语言来实现。    
    
中介集群：多个ActiveMQ中介可以一起协同工作，来完成某项复杂的工作，这被称为网络型中介（network of brokers），这种类型的中介将会支持多种拓扑类型。

**二、为什么使用ActiveMQ**

1.处理事务性的消息

ActiveMQ的此种特性主要管理消息的事务，以及消息持久化，即使在出错时也不会漏掉一条消息。消息服务器需要进行信息持久化，一个服务器集群可以提高其可用性，ActiveMQ正式这样的一个高可用性的消息服务器，典型的情况就是当一个Server Node掉线的时候，它上面的所有消息都会被保存下来，以便在它重新上线时继续处理。

2.高性能的数据分发

ActiveMQ的这个特性主要关注的是消息的吞吐率以及高效的消息投递路由，中心思想就是在一个大的网络中尽可能快的传递大量的并且快速改变的消息数据。  
鉴于大量的数据和频繁的数据数据交换负荷很高，所以这种情况下很少使用数据持久化，在失败时丢失几条数据也是可以接受的因为老的数据通常都不再被需要了，最新的数据才是真正我们关心的。

3.集群和通用的异步消息模型

这种特性重点在网络延迟和速度，当实现一个web或者EJB集群的时候，目的是维护一个node集群，典型的是使用多点广播来discovery&keep-alive然后使用socket直接连接这些node来进行高效的通信。

这和使用JMS provider在EJB-Style或者WS-style的服务中作为RMI层是很相似的，都能使用多点广播来discovery&keep-alive并且使用socket直接连接通信以减少延迟。所以与其使用不同的服务器来协调client之间的通信，不如让client直接和彼此通信来减少延迟。

ps: 此段主要讲的是activeMQ的node之间会有高效的异步通信机制，网络延迟小并且高效

4.网络数据流

这种特性关注点是activeMQ的ajax支持，越来越多的人希望数据流能实时的传递到网络浏览器中，例如金融行业的股票价格数据，实时的在展示IM会话，实时拍卖并且动态更新内容和消息。  
鉴于这种情况，我们把ActiveMQ集成到了web容器中来提供封闭的网络集成，使用HTTP POSTS来发布消息并且在js中通过HTTP GET来接受并展示消息。

5.简易的使用HTTP来传递消息的API

ActiveMQ这种特性主要关注跨语言跨技术的连接能力，我们为message broker提供了一个HTTP接口允许跨语言或者技术来进行简单的发送和接受消息。使用HTTP POST将消息发送到message broker，使用HTTP GET从message broker获取消息，使用URI并且指定参数来决定接受/发送的目的地。

**三、ActiveMQ应用场景(参考:[http://www.cnblogs.com/linjiqin/p/5720865.html][http_www.cnblogs.com_linjiqin_p_5720865.html])**

MQ就是消息队列，顾名思义，就是处理消息的缓冲队列。正常的一个用户请求，处理完毕后才会返回。但是遇到高并发场景时，可能处理来不及，就可以发送给MQ队列后立即返回成功。后台再慢慢去处理这些排队中的数据，保证了请求快速响应。

应用场景比较多：

①．异步处理：用户注册后，需要发注册邮件和注册短信。

传统的做法有两种 1.串行的方式；2.并行方式（一般是先发短信再发邮件，但是这里可以同时发）  
  
(1)串行方式：将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件，再发送注册短信。以上三个任务全部完成后，返回给客户端。

![20170722120015125][]

(2)并行方式：将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件的同时，发送注册短信。以上三个任务完成后，返回给客户端。与串行的差别是，并行的方式可以提高处理的时间。

![20170722120100416][]  
  
假设三个业务节点每个使用50毫秒钟，不考虑网络等其他开销，则串行方式的时间是150毫秒，并行的时间可能是100毫秒。

因为CPU在单位时间内处理的请求数是一定的，假设CPU1秒内吞吐量是100次。则串行方式1秒内CPU可处理的请求量是7次（1000/150）。并行方式处理的请求量是10次（1000/100）。  
   
小结：如以上案例描述，传统的方式系统的性能（并发量，吞吐量，响应时间）会有瓶颈。如何解决这个问题呢？  
引入消息队列，将不是必须的业务逻辑，异步处理。改造后的架构如下：

![20170722120214219][]

按照以上约定，用户的响应时间相当于是注册信息写入数据库的时间，也就是50毫秒。注册邮件，发送短信写入消息队列后，直接返回，因此写入消息队列的速度很快，基本可以忽略，因此用户的响应时间可能是50毫秒。因此架构改变后，系统的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍，比并行提高了两倍。  
  
  
②．应用解耦

场景说明：用户下单后，订单系统需要通知库存系统。传统的做法是，订单系统调用库存系统的接口。如下图：

![20170722120349163][]

传统模式的缺点：

1）  假如库存系统无法访问，则订单减库存将失败，从而导致订单失败；  
2）  订单系统与库存系统耦合；

如何解决以上问题呢？引入应用消息队列后的方案，如下图：

![20170722120427928][]

●订单系统：用户下单后，订单系统完成持久化处理，将消息写入消息队列，返回用户订单下单成功。  
●库存系统：订阅下单的消息，采用拉/推的方式，获取下单信息，库存系统根据下单信息，进行库存操作。  
●假如：在下单时库存系统不能正常使用。也不影响正常下单，因为下单后，订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦。

③．流量削锋

应用场景：秒杀活动，一般会因为流量过大，导致流量暴增，应用挂掉。为解决这个问题，一般需要在应用前端加入消息队列。

1.可以控制活动的人数；  
2.可以缓解短时间内高流量压垮应用；

![20170722120822930][]  
  
●用户的请求，服务器接收后，首先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大数量，则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面；  
●秒杀业务根据消息队列中的请求信息，再做后续处理。

④．日志处理：日志处理是指将消息队列用在日志处理中，比如Kafka的应用，解决大量日志传输的问题。架构简化如下：

![20170722121039801][]

●日志采集客户端，负责日志数据采集，定时写受写入Kafka队列；  
●Kafka消息队列，负责日志数据的接收，存储和转发；  
●日志处理应用：订阅并消费kafka队列中的日志数据；  
  
  
⑤．JMS消息服务：JMS（Java Message Service，Java消息服务）API是一个消息服务的标准/规范，允许应用程序组件基于JavaEE平台创建、发送、接收和读取消息。它使分布式通信耦合度更低，消息服务更加可靠以及异步性。

消息通讯是指，消息队列一般都内置了高效的通信机制，因此也可以用在纯的消息通讯。比如实现点对点消息队列，或者聊天室等。

点对点通讯：

![20170722121152698][]

客户端A和客户端B使用同一队列，进行消息通讯。

聊天室通讯：

![20170722121257315][]

客户端A，客户端B，客户端N订阅同一主题，进行消息发布和接收。实现类似聊天室效果。  
以上实际是消息队列的两种消息模式，点对点或发布订阅模式。模型为示意图，供参考。

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