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消息队列的详细介绍

分类: 文章 • 2024-06-06 12:27:52

1.MQ引言

1.1什么是MQ

MQ(Message Queue): 翻译为：消息队列，通过典型的生产者和消费者模型，生产者不断向消息队列中生产消息，消费者不断向消息队列中获取消息。因为消息的生产和消费是异步的，而且只关心消息的发送和接收，没有业务逻辑的侵入，轻松的实现系统间解耦。别名为消息中间件,通过利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。

1.2MQ有那些

当前使用较多的 消息队列 有 RabbitMQ、RocketMQ、ActiveMQ、Kafka、ZeroMQ、MetaMQ 等，而部分 数据库 如 Redis、MySQL 以及 phxsql 也可实现消息队列的功能。

1.3不同MQ之间的特点

  • ActiveMQ

    • ActiveMQ 是Apache出名，最流行的，能力强劲的消息总线。它是一个完全支持JMS规范的消息中间件，丰富的API，多种集群架构模式让ActiveMQ在业界成为老牌的消息中间件，在中小型企业颇受欢迎！

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  • 主要特性

  1. 服从JMS规范：JMS 规范提供了良好的标准和保证，包括：同步 或 异步 的消息分发，一次和仅一次的消息分发，消息接收 和 订阅 等等。遵从 JMS 规范的好处在于，不论使用什么 JMS 实现提供者，这些基础特性都是可用的；

  2. 连接灵活性：ActiveMQ 提供了广泛的 连接协议，支持的协议有：HTTP/S，IP 多播，SSL，TCP，UDP 等等。对众多协议的支持让 ActiveMQ 拥有了很好的灵活性；

  3. 支持的协议种类多：OpenWire、STOMP、REST、XMPP、AMQP；

  4. 持久化插件和安全插件：ActiveMQ 提供了 多种持久化 选择。而且，ActiveMQ 的安全性也可以完全依据用户需求进行 自定义鉴权 和 授权；

  5. 支持的客户端语言种类多：除了 Java 之外，还有：C/C++，.NET，Perl，PHP，Python，Ruby；

  6. 代理集群：多个 ActiveMQ 代理 可以组成一个 集群 来提供服务；

  7. 异常简单的管理：ActiveMQ 是以开发者思维被设计的。所以，它并不需要专门的管理员，因为它提供了简单又使用的管理特性。有很多中方法可以 监控 ActiveMQ 不同层面的数据，包括使用在 JConsole 或者在 ActiveMQ 的 Web Console 中使用 JMX。通过处理 JMX 的告警消息，通过使用 命令行脚本，甚至可以通过监控各种类型的 日志。

    • 优点

      1. 跨平台 (JAVA 编写与平台无关，ActiveMQ 几乎可以运行在任何的 JVM 上)；
      2. 可以用 JDBC：可以将 数据持久化 到数据库。虽然使用 JDBC 会降低 ActiveMQ 的性能，但是数据库一直都是开发人员最熟悉的存储介质；
      3. 支持 JMS 规范：支持 JMS 规范提供的 统一接口;
      4. 支持 自动重连 和 错误重试机制；
      5. 有安全机制：支持基于 shiro，jaas 等多种 安全配置机制，可以对 Queue/Topic 进行 认证和授权；
      6. 监控完善：拥有完善的 监控，包括 Web Console，JMX，Shell 命令行，Jolokia 的 RESTful API；
      7. 界面友善：提供的 Web Console 可以满足大部分情况，还有很多 第三方的组件 可以使用，比如 hawtio；

    • 缺点

      1. 社区活跃度不及 RabbitMQ 高；
      2. 根据其他用户反馈，会出莫名其妙的问题，会 丢失消息；
      3. 目前重心放到 activemq 6.0 产品 Apollo，对 5.x 的维护较少；
      4. 不适合用于 上千个队列 的应用场景；

      ​

  • Kafka

  • Kafka是LinkedIn开源的分布式发布-订阅消息系统，目前归属于Apache顶级项目，Kafka主要特带你就是基于pull的模式来处理消息消费，追求高吞吐量，一开始是的目的就是用于日志收集和传输，0.8版本开始支持复制，不支持事务，对消息的重复、丢失、错误没有严格的要求，适合长产生大量数据的互联网服务的数据收集业务；

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    • 主要特性

      1. 快速持久化：可以在 O(1) 的系统开销下进行 消息持久化；
      2. 高吞吐：在一台普通的服务器上既可以达到 10W/s 的 吞吐速率；
      3. 完全的分布式系统：Broker、Producer 和 Consumer 都原生自动支持 分布式，自动实现 负载均衡；
      4. 支持 同步 和 异步 复制两种 高可用机制；
      5. 支持 数据批量发送 和 拉取；
      6. 零拷贝技术(zero-copy)：减少 IO 操作步骤，提高 系统吞吐量；
      7. 数据迁移、扩容 对用户透明；
      8. 无需停机 即可扩展机器；
      9. 其他特性：丰富的 消息拉取模型、高效 订阅者水平扩展、实时的 消息订阅、亿级的 消息堆积能力、定期删除机制；

    • 优点

      1. 客户端语言丰富：支持 Java、.Net、PHP、Ruby、Python、Go 等多种语言；
      2. 高性能：单机写入 TPS 约在 100 万条/秒，消息大小 10 个字节；
      3. 提供 完全分布式架构，并有 replica 机制，拥有较高的 可用性 和 可靠性，理论上支持 消息无限堆积；
      4. 支持批量操作；
      5. 消费者 采用 Pull 方式获取消息。消息有序，通过控制 能够保证所有消息被消费且仅被消费 一次；
      6. 有优秀的第三方 Kafka Web 管理界面 Kafka-Manager；
      7. 在 日志领域 比较成熟，被多家公司和多个开源项目使用。

    • 缺点

      1. Kafka 单机超过 64 个 队列/分区 时，Load 时会发生明显的飙高现象。队列 越多，负载 越高，发送消息 响应时间变长；
      2. 使用 短轮询方式，实时性 取决于 轮询间隔时间；
      3. 消费失败 不支持重试；
      4. 支持 消息顺序，但是 一台代理宕机 后，就会产生 消息乱序；
      5. 社区更新较慢。

  • RocketMQ

    • ​ RocketMQ是阿里开源的消息中间件，它是蠢Java开发的，具有高吞吐量、高可用性、适合大规模分布式系统应用的特点，RocketMQ思路去起源于Kafka，当并不是Kafka的Copy，他对消息的可靠传输及事务性做了优化，目前在阿里集团被广泛应用于交易、充值、流计算、消息推送、日志流式处理、binglog分发等场景；

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    • 主要特性

      1. 基于 队列模型：具有 高性能、高可靠、高实时、分布式 等特点；
      2. Producer、Consumer、队列 都支持 分布式；Producer 向一些队列轮流发送消息，队列集合 称为 Topic。Consumer 如果做 广播消费，则一个 Consumer 实例消费这个 Topic 对应的 所有队列；如果做 集群消费，则 多个 Consumer 实例 平均消费 这个 Topic 对应的队列集合；
      3. 能够保证 严格的消息顺序；
      4. 提供丰富的 消息拉取模式；
      5. 高效的订阅者 水平扩展能力；
      6. 实时 的 消息订阅机制；
      7. 亿级 消息堆积 能力；
      8. 较少的外部依赖。

    • 优点

      1. 单机 支持 1 万以上 持久化队列；
      2. RocketMQ 的所有消息都是 持久化的，先写入系统 PAGECACHE，然后 刷盘，可以保证 内存 与 磁盘 都有一份数据，而 访问 时，直接 从内存读取。
      3. 模型简单，接口易用（JMS 的接口很多场合并不太实用）；
      4. 性能非常好，可以允许 大量堆积消息 在 Broker 中；
      5. 支持 多种消费模式，包括 集群消费、广播消费等；
      6. 各个环节 分布式扩展设计，支持 主从 和 高可用；
      7. 开发度较活跃，版本更新很快。

    • 缺点

      1. 支持的 客户端语言 不多，目前是 Java 及 C++，其中 C++ 还不成熟；
      2. RocketMQ 社区关注度及成熟度也不及前两者；
      3. 没有 Web 管理界面，提供了一个 CLI (命令行界面) 管理工具带来 查询、管理 和 诊断各种问题；
      4. 没有在 MQ 核心里实现 JMS 等接口；

  • RabbitMQ

    • RabbitMQ是使用Erlang语言开发的开源消息队列系统，基于AMQP协议来实现，AMQP主要特征就是面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全；AMQP协议是更多用在企业内对数据一致性、稳定性和可靠性要求很高的场景，对性能和吞吐量的要求还在其次；

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    • 主要特性

      1. 可靠性：提供了多种技术可以让你在 性能 和 可靠性 之间进行 权衡。这些技术包括 持久性机制、投递确认、发布者证实 和 高可用性机制；
      2. 灵活的路由：消息在到达队列前是通过 交换机 进行 路由 的。RabbitMQ 为典型的路由逻辑提供了 多种内置交换机 类型。如果你有更复杂的路由需求，可以将这些交换机组合起来使用，你甚至可以实现自己的交换机类型，并且当做 RabbitMQ 的 插件 来使用；
      3. 消息集群：在相同局域网中的多个 RabbitMQ 服务器可以 聚合 在一起，作为一个独立的逻辑代理来使用；
      4. 队列高可用：队列可以在集群中的机器上 进行镜像，以确保在硬件问题下还保证 消息安全；
      5. 支持多种协议：支持 多种消息队列协议；
      6. 支持多种语言：用 Erlang 语言编写，支持只要是你能想到的 所有编程语言；
      7. 管理界面： RabbitMQ 有一个易用的 用户界面，使得用户可以 监控 和 管理 消息 Broker 的许多方面；
      8. 跟踪机制：如果 消息异常，RabbitMQ 提供消息跟踪机制，使用者可以找出发生了什么；
      9. 插件机制：提供了许多 插件，来从多方面进行扩展，也可以编写自己的插件。

    • 优点

      1. 由于 Erlang 语言的特性，消息队列性能较好，支持 高并发；
      2. 健壮、稳定、易用、跨平台、支持 多种语言、文档齐全；
      3. 有消息 确认机制 和 持久化机制，可靠性高；
      4. 高度可定制的 路由；
      5. 管理界面 较丰富，在互联网公司也有较大规模的应用，社区活跃度高。

    • 缺点

      1. 尽管结合 Erlang 语言本身的并发优势，性能较好，但是不利于做 二次开发和维护；
      2. 实现了 代理架构，意味着消息在发送到客户端之前可以在 中央节点 上排队。此特性使得 RabbitMQ 易于使用和部署，但是使得其 运行速度较慢，因为中央节点 增加了延迟，消息封装后 也比较大；
      3. 需要学习 比较复杂 的 接口和协议，学习和维护成本较高。

    区别图解

    消息队列的详细介绍

RabbitMQ比Kafka可靠，Kafka更适合IO高吞吐的处理，一般应用在大数据日志处理或对实时性（少量延时），可靠性（少量丢数据）要求稍低的场景使用，比如ELK日志收集]

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