高并发的核心技术 - 消息中间件（MQ）

高并发的核心技术 - 消息中间件（MQ）

• 什么是MQ 跨进程的消息队列，主要角色包括生产者与消费者。 生产者只负责生产信息，无法感知消费者是谁，消息怎么处理，处理结果是什么。 消费者负责接收及处理消息，无法感知生产者是谁，怎么产生的。
• Mq能做什么？ MQ 特性一般有异步，吞吐量大 ，延时低； 适合做：
  1. 投递异步通知。
  2. 限流，削峰谷。
  3. 可靠事件，处理数据一致性。
  4. 利用一些特性，可以做定时任务。 等…. *由于MQ是异步处理消息的，所以MQ不适合做同步处理操作，如果需要及时的返回处理结果请不要用MQ；
• MQ 个系统带来了什么? 缺点：增加了系统的复杂性，除了代码组件接入以外还需要考虑，高可用，集群，消息的可靠性等问题！ 生产者：消息发送怎么保证可靠性，怎么保证不重复！ 消费者：怎么保证幂等性，接收到重复消息怎么处理！ 还有会带来的处理延时等问题!

优点： 解耦，利用MQ我们可以很好的给我们系统解耦，特别是分布式/微服系统！ 原来的同步操作，可以用异步处理，也可以带来更快的响应速度；

• 哪些场景可以使用MQ

1. 场景 （1） 系统解耦，用户系统或者其他系统需要发送短信可以通过 MQ 执行；很好的将 用户系统 和 短信系统进行解耦；

1. 场景（2） 顺序执行的任务场景，假设 A B C 三个任务，B需要等待 A完成才去执行，C需要等待B完成才去执行；

我见过一些同学的做法是 ，用 三个定时器 错开时间去执行的，假设 A定时器 9 点执行， B 定时器 10 点执行 ， C 11 点执行 ， 类似这样子；

这样做其实是 不安全的， 因为 后一个任务 无法知道 前一个任务是否 真的执行了！ 假设 A 宕机了， 到 10 点 B 定时去 执行，这时候 数据就会产生异常！

当我们 引入 MQ 后 可以这么做， A执行完了 发送 消息给 B ，B收到消息后 执行，C 类似，收到 B消息后执行；

1. 场景（3） 支付网关的通知，我们的系统常常需要接入支付功能，微信或者支付宝通常会以回调的形式通知我们系统支付结果。 我们可以将我们的支付网关独立出来，通过MQ通知我们业务系统进行处理，这样处理有利于系统的解耦， 和扩展！ 假设我们还有一个积分系统，用户支付成功，给用户添加积分。只需要积分系统监听这个消息，并处理积分就好，无需去修改再去修改网关层代码！ 如果没有使用MQ ，我是不是还得去修改网关系统的代码，远程调用增加积分的接口？ 这就是使用了MQ的好处，解耦和扩展！ 当然我们的转发规则也要保证每个感兴趣的队列能获取到消息！

1. 场景（4）

微服/分布式系统，分布式事务 - 最终一致性 处理方案！

详情： http://jblog.top/article/details/257231

1. 场景（5） 消息延时队列，可做些定时任务，不固定时间执行的定时任务。 例如：用户下单后如果24小时未支付订单取消； 确认收货后2天后没有评价自动好评； 等

我们以前的做法是 通常启用一个定时器，每分钟或者每小时，去跑一次取出需要处理的订单或其他数据进行处理。 这种做法一个是 效率比较低，如果数据量大的话，每次都要扫库，非常要命！ 再者时效性不是很高，最差的时候可能需要等待一轮时长！ 还有可能出现重复执行的结果，时效和轮询的频率难以平衡！

利用MQ（Rabbitmq）,DLX （Dead Letter Exchanges）和 消息的 TTL （Time-To-Live Extensions）特性。我们可以高效的完成这个任务场景！不需要扫库，时效性更好！

DLX：http://www.rabbitmq.com/dlx.html， TTL：http://www.rabbitmq.com/ttl.html#per-message-ttl

原理： 发送到队列的消息，可以设置一个存活时间 TTL，在存活时间内没有被消费，可以设置这个消息转发到其他队列里面去；然后我们从这个其他队列里面消费执行我们的任务，这样就可以达到一个消息延时的效果！

设置过期时间： 过期时间可以统一设置到消息队列里面，也可以单独设置到某个消息！

*PS 如果消息设置了过期时间，发生到了设置有过期时间的队列，已队列设置的过期时间为准！

已 SpringBoot 为例：

配置转发队列和被转发队列：

1. @Component
2. @Configuration
3. public class RabbitMqConfig {
5. @Bean
6. public Queue curQueue() {
7. Map<String, Object> args = new HashMap<String, Object>();
8. //超时后的转发器 过期转发到 delay_queue_exchange
9. args.put("x-dead-letter-exchange", "delay_queue_exchange");
10. //routingKey 转发规则
11. args.put("x-dead-letter-routing-key", "user.#");
12. //过期时间 20 秒
13. args.put("x-message-ttl", 20000);
14. return new Queue("cur_queue", false, false, false, args);
15. }
17. @Bean
18. public Queue delayQueue() {
19. return new Queue("delay_queue");
20. }
22. @Bean
23. TopicExchange exchange() {
24. //当前队列
25. return new TopicExchange("cur_queue_exchange");
26. }
28. @Bean
29. TopicExchange exchange2() {
30. //被转发的队列
31. return new TopicExchange("delay_queue_exchange");
32. }
34. @Bean
35. Binding bindingHelloQueue(Queue curQueue, TopicExchange exchange) {
36. //绑定队列到转发器
37. return BindingBuilder.bind(curQueue).to(exchange).with("user.#");
38. }
40. @Bean
41. Binding bindingHelloQueue2(Queue delayQueue, TopicExchange exchange2) {
42. return BindingBuilder.bind(delayQueue).to(exchange2).with("user.#");
43. }
45. }

发生消息：

1. @Component
2. public class MqEventSender {
4. Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MqEventSender.class);
6. @Autowired
7. private RabbitTemplate rabbitTemplate;
9. /**
10. * 消息没有设置 时间
11. * 发生到队列 cur_queue_exchange
12. * @param msg
13. */
15. public void sendMsg(String msg) {
16. logger.info("发送消息： " + msg);
17. rabbitTemplate.convertAndSend("cur_queue_exchange", "user.ss", msg);
18. }
20. /**
21. * 消息设置时间
22. * 发生到队列 cur_queue_exchange
23. * @param msg
24. */
26. public void sendMsgWithTime(String msg) {
27. logger.info("发送消息： " + msg);
28. MessageProperties messageProperties = new MessageProperties();
29. //过期时间设置 10 秒
30. messageProperties.setExpiration("10000");
31. Message message = rabbitTemplate.getMessageConverter().toMessage(msg, messageProperties);
32. rabbitTemplate.convertAndSend("cur_queue_exchange", "user.ss", message);
33. }
35. }

消息监听：

监听 的队列是 delay_queue 而不是 cur_queue；

*PS cur_queue 不应该有监听者，否则消息被消费达不到想要的延时消息效果！

1. /**
2. * Created by linli on 2017/8/21.
3. * 监听 被丢到 超时队列内容
4. */
5. @Component
6. @RabbitListener(queues = "delay_queue")
7. public class DelayQueueListener {
8. public static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AddCommentsEventListener.class);
10. @RabbitHandler
11. public void process(@Payload String msg) {
12. logger.info("收到消息 "+msg);
13. }
15. }

测试：

1. /**
2. * Created by linli on 2017/8/21.
3. */
4. @RestController
5. @RequestMapping("/test")
6. public class TestContorller {
7. @Autowired
8. MqEventSender sender;
10. @RequestMapping("/mq/delay")
11. public String test() {
12. sender.sendMsg("队列延时消息!");
13. sender.sendMsgWithTime("消息延时消息!");
14. return "";
15. }
16. }

结果：

观察结果发现：发送时间 和 收到时间 间隔 20秒 ；

我们给消息设置的 10 秒 TTL 时间没有生效！验证了 ： 如果消息设置了过期时间，发生到了设置有过期时间的队列，已队列设置的过期时间为准！

如果希望每个消息都要自己的存活时间，发送到队列 不要设置

args.put(“x-message-ttl”, 20000);

消息的过期时间 设置在队列还是消息，根据自己的业务场景去定！

• 总结

MQ 是一个跨进程的消息队列，我们可以很好的利用他进行系统的解耦； 引入MQ会给系统带来一定的复杂度，需要评估！ MQ 适合做异步任务，不适合做同步任务！