消息中间件

定义
消息中间件属于分布式系统中一个字系统，关注于数据的发送和接收，利用高效可靠的异步信息传递机制对分布式系统中的其余各个子系统进行集成。

为什么要用消息中间件
假设一个电商交易的场景，用户下单之后调用库存系统减库存，然后需要调用物流系统进行发货，如果交易、库存、物流是属于一个系统的，那么就是接口调用。但是随着系统的发展，各个模块越来越庞大、业务逻辑越来越复杂，必然是要做服务化和业务拆分的。这个时候就需要考虑这些系统之间如何交互，第一反应就是RPC（Remote Procedure Call）。系统继续发展，可能一笔交易后续需要调用几十个接口来执行业务，比如还有风控系统、短信服务等等。这个时候就需要消息中间件登场来解决问题了。

所以消息中间件主要解决分布式系统之间信息的传递，同时为分布式系统中其他子系统提供了伸缩性和拓展性。为系统带来了：
低耦合，不管是程序还是模块之间，使用信息中间件进行间接通信。

异步通信能力，使得子系统之间得以充分执行之间的逻辑而无需等待。

缓冲能力：消息中间件像是一个巨大的蓄水池，将高峰期大量的请求存储下来，慢慢交给后台进行处理，对于秒杀业务来说尤为重要。

和RPC有何区别？
RPC和消息中间件的场景的差异很大程度上在于”依赖性“和”同步性“。

消息中间件出现以后对于交易场景可能是调用库存中心等强依赖系统执行业务，之后发布一条消息（这条消息存储于消息中间件中）。像是短信通知服务、数据统计服务等等都是依赖于消息中间件去消费这条消息来完成自己的业务逻辑。

RPC方式是典型的同步方式，让远程调用像本地调用。消息中间件方式属于异步方式。消息队列是系统级、模块级的通信。RPC是对象级、函数级通信。

消息中间件使用场景
异步处理
场景说明：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。

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。

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。
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
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。

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。
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：可以控制活动的人数；可以缓解短时间内高流量压垮应用。

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。

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：

日志采集客户端，负责日志数据采集，定时写入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。

信息通讯
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：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：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。