(一)RabbitMQ概念-优势、劣势、应用场景 、AMQP、工作原理

news/2024/4/24 5:54:50/

Lison <dreamlison@163.com>, v1.0.0, 2023.06.22

RabbitMQ概念-优势、劣势、应用场景 、AMQP、工作原理

文章目录

  • RabbitMQ概念-优势、劣势、应用场景 、AMQP、工作原理
    • RabbitMQ概念
    • RabbitMQ的优势
    • RabbitMQ劣势
    • RabbitMQ应用的场景
    • RabbitMQ_AMQP
    • RabbitMQ工作原理

RabbitMQ概念

RabbitMQ,俗称“兔子MQ”(可见其轻巧,敏捷),是目前非常热门的一款开源消息中间件,不管是互联网行业还是传统行业都广泛使用(最早是为了解决电信行业系统之间的可靠通信而设计)。

  1. 高可靠性、易扩展、高可用、功能丰富等
  2. 支持大多数(甚至冷门)的编程语言客户端。
  3. RabbitMQ遵循AMQP协议,自身采用Erlang(一种由爱立信开发的通用面向并发编程的语言)编写。
  4. RabbitMQ也支持MQTT等其他协议。

RabbitMQ具有很强大的插件扩展能力,官方和社区提供了非常丰富的插件可供选择:

Community Plugins — RabbitMQ

消息队列

MQ全称Message Queue(消息队列),是在消息的传输过程中保存消息的容器。多用于系统之间的异步通信

1、 同步通信相当于两个人当面对话,你一言我一语。必须及时回复,例如:系统一直接和系统二通讯

2、异步通信相当于通过第三方转述对话,可能有消息的延迟,但不需要二人时刻保持联系

例如:系统一 中转至 消息队列 再中转给系统二

消息

两台计算机间传送的数据单位。消息可以非常简单,例如只包含文本字符串;也可以更复杂,可能包含嵌入对象

队列

数据结构中概念。在队列中,数据先进先出,后进后出。

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RabbitMQ的优势

  • 应用解耦

    在电商平台中,用户下订单需要调用订单系统,此时订单系统还需要调用库存系统、支付系统、物流系统完成业务。此时会产生两个问题:

    1 如果库存系统出现故障,会造成整个订单系统崩溃。

    2 如果需求修改,新增了一个X系统,此时必须修改订单系统的代码。

    在这里插入图片描述

    如果在系统中引入MQ,即订单系统将消息先发送到MQ中,MQ再转发到其他系统,则会解决以下问题:

    1、由于订单系统只发消息给MQ,不直接对接其他系统,如果库存系统出现故障,不影响整个订单。

    2、如果需求修改,新增了一个X系统,此时无需修改订单系统的代码,只需修改MQ将消息发送给X系统即可。

    在这里插入图片描述

  • 异步提速

    如果订单系统同步访问每个系统,则用户下单等待时长如下:在这里插入图片描述

    如果引入MQ,则用户等待时间如下:[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3SXkI3M1-1690247543233)(typora-user-images/image-20230628094058045.png)]

  • 消峰填谷

    假设我们的系统每秒只能承载1000请求,如果请求瞬间增多到每秒 5000,则会造成系统崩溃。此时引入mq即可解决该问题

    在这里插入图片描述

    使用了MQ之后,限制消费消息的速度为1000,这样一来,高峰期产生的数据势必会被积压在MQ中,高峰就被“削”掉了,但是因为消息积压,在高峰期过后的一段时间内,消费消息的速度还是会维持 在1000,直到消费完积压的消息,这就叫做“填谷”。

    在这里插入图片描述

RabbitMQ劣势

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  1. 系统可用性降低;系统引入的外部依赖越多,系统稳定性越差。一旦MQ宕机,就会对业务造成影响。
  2. 系统复杂度提高;MQ的加入大大增加了系统的复杂度,以前系统间是同步的远程调用,现在是通过MQ进行异步调用。
  3. 一致性问题;A系统处理完业务,通过MQ给B、C、D三个系统发消息数据,如果B系统、C系统处理成功,D系统处理失败,则会造成数据处理的不一致

RabbitMQ应用的场景

抢红包、秒杀活动、抢火车票等

这些业务场景都是短时间内需要处理大量请求,如果直接连接系统处理业务,会耗费大量资源,有可能造成系统瘫痪。

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而使用MQ后,可以先让用户将请求发送到MQ中,MQ会先保存请求消息,不会占用系统资源,且MQ会进行消息排序,先请求的秒杀成功,后请求的秒杀失败。
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消息分发

如电商网站要推送促销信息,该业务耗费时间较多,但对时效性要求不高,可以使用MQ做消息分发。

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数据同步

假如我们需要将数据保存到数据库之外,还需要一段时间将数据同步到缓存(如Redis)、搜索引擎(如Elasticsearch)中。此时可以将数据库的数据作为消息发送到MQ中,并同步到缓存、 搜索引擎中。

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异步处理

在电商系统中,订单完成后,需要及时的通知子系统(进销存系统发货,用户服务积分,发送短信)进行下一步操作。为了保证订单系统的高性能,应该直接返回订单结果,之后让MQ通知子系统做其他非实时的业务操作。这样能保证核心业务的高效及时

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离线处理

在银行系统中,如果要查询近十年的历史账单,这是非常耗时的操作。如果发送同步请求,则会花费大量时间等待响应。此时使 用MQ发送异步请求,等到查询出结果后获取结果即可。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0oAc7aqP-1690247543236)(typora-user-images/image-20230628103800033.png)]

RabbitMQ_AMQP

AMQP是为消息中间件设计的网络协议。RabbitMQ是由Erlang语言编写的基于AMQP的MQ产品

AMQP

即Advanced Message Queuing Protocol(高级消息队列协议),是 一个网络协议,专门为消息中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受不同中间件产品,不同开发语言等条件的限制。2006年AMQP规范发布,类比HTTP。

AMQP工作过程

生产者(Publisher)将消息发布到交换机(Exchange),交换机根据规则将消息分发给交换机绑定的队列(Queue),队列再将消息投递给 订阅了此队列的消费者。

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RabbitMQ工作原理

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1、Producer :

消息的生产者。也是一个向交换机发布消息的客户端应用程序。

2、Connection:

连接。生产者/消费者和RabbitMQ服务器之间建立的TCP连接。

3、Channel:

信道。是TCP里面的虚拟连接。例如:Connection相当于电缆, Channel相当于独立光纤束,一条TCP连接中可以创建多条信道,增加连接效率。无论是发布消息、接收消息、订阅队列都是通过信道完成的。

4、Broker :

消息队列服务器实体。即RabbitMQ服务器

5、Virtual host:

虚拟主机。出于多租户和安全因素设计的,把AMQP的基本组件划分到一个虚拟的分组中。每个vhost本质上就是一个mini版的 RabbitMQ服务器,拥有自己的队列、交换机、绑定和权限机制。当多个不同的用户使用同一个RabbitMQ服务器时,可以划分出多个虚拟主机。RabbitMQ默认的虚拟主机路径是 /

6、Exchange :

交换机。用来接收生产者发送的消息,并根据分发规则,将这些消息分发给服务器中的队列中。不同的交换机有不同的分发规则。

7、Queue:

消息队列。用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器, 也是消息的终点。消息一直在队列里面,等待消费者链接到这个队列将其取走。

8、Binding:

消息队列和交换机之间的虚拟连接,绑定中包含路由规则,绑定信息保存到交换机的路由表中,作为消息的分发依据。

9、Consumer :

消息的消费者。表示一个从消息队列中取得消息的客户端应用程序。

RabbitMQ为什么使用信道而不直接使用TCP连接通信?

TCP连接的创建和销毁开销特别大。创建需要3次握手,销毁需 要4次分手。高峰时每秒成千上万条TCP连接的创建会造成资源巨大的浪费。而且操作系统每秒处理TCP连接数也是有限制的, 会造成性能瓶颈。而如果一条线程使用一条信道,一条TCP链接 可以容纳无限的信道,即使每秒成千上万的请求也不会成为性能的瓶颈。


http://www.ppmy.cn/news/979376.html

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