一、消息队列应用场景
1.1、异步处理
以用户注册,并且需要注册邮件和短信为例。
用户注册后,需要发送注册邮件和注册短信。传统的做法有两种:串行和并行方式。如下图所示:
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。
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。
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(1000ms/150ms),并行方式处理的请求量是10次(1000ms/100ms)
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:
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。
1.2、应用解耦
以用户下单购买业务为例。
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
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:
1)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。
2)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。
1.3、流量削峰
流量削峰也是消息队列中的常用场景,一般在秒杀或团抢活动中使用广泛。
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,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。
1)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。
2)秒杀业务根据消息队列中的请求信息,再做后续处理。
1.4、消息通讯
消息通讯是指,消息队列一般都内置了高效的通信机制,因此也可以用作消息通讯。比如实现点对点消息队列,或者聊天室等。
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。