【分布式系统】4.分布式系统之消息队列

1.消息队列

在分布式系统中，消息系统的应用十分广泛，消息可以作为应用间通信的一种方式，消息被保存在队列中，直到被接收者取出，由于消息发送者不需要同步等待消息接收者的响应，消息的异步接收降低了系统集成的耦合度，提升了分布式系统协作的效率，使得系统能够更快的响应用户，提供更高的吞吐，当系统处于峰值压力时，分布式消息队列还能够作为缓冲，削峰填谷，缓解集群的压力，避免整个系统被压垮。
开源的消息系统有很多，包括apache的ActiveMQ，apache的Kafka，RabbitMQ，memcacheQ等等。。。

2.消息队列-JMS

JMS（Java Message Service，即Java消息服务）是J2EE提出消息服务规范，它是一组java应用程序接囗，它提供消息的创建、消息的发送、消息接收、消息读取等等一系列服务。JMS定义了一组公共应用程序接口和相应的语法，类似于java数据库的统一访问接囗JDBC，它是一种与厂商无关的API，使得java程序能够很好的与不同厂商的消息组件进行通信。
JMS支持的消息类型包括：简单文本（TextMessage）、可序列化的对象（ObjectMessage）、键值对（MapMessage）、字节流（BytesMessage）、流（StreamlMessage），以及无有效负载的消息（Message）等等。消息的发送是异步的，因此，消息的发布者发送完消息之后，不需要等待消息接收者立即响应，这样便提高了分布式系统协作的效率。

2.1 JMS消息模型

JMS支持两种消息发送和接收模型，一种称为Point-to-Point（P2P）模型，即采用点对点的方式发送消息，P2P模型是基于queue（队列）的，消息生产者发送消息到队列，消息消费者从队列中接收消息，队列的存在，使得消息的异步传输称为可能，P2P模型在点对点的情况下进行消息传递时采用。另一种为pub/sub（Publish/Subscribe，即发布/订阅）模型，发布/订阅模型定义了如何向一个内容节点发布和订阅消息，这个内容节点称为topic（主题），主题可以认为是消息传递的中介，消息发布者将消息发布到某个主题，而消息订阅者则从主题订阅消息，主题使得消息的订阅者与消息的发布者互相保持独立，不需要进行接触即可保证消息的传递，发布/订阅模型在消息的一对多广播时采用。

2.2 点对点模型

多个消息的生产者和消息的消费者都可以注册到同一个消息队列，当消息的生产者发送一条消息之后，只有其中一个消息消费者会接收到消息生产者所发送的消息，而不是所有的消息消费者都会收到该消息。

2.3 发布/订阅模型

对于发布/订阅的消息传输模型来说，消息的发布者需将消息投递给topic，而消息的订阅者则需要在相应的topic进行注册，以便接收相应topic的消息，与点对点消息传输模型不同的是，消息发布者的消息将被自动发送给所有订阅了该topic的消息订阅者。当消息订阅者某段时间由于某种原因断开了与消息发布者的连接时，这个时间段内的消息将会丢失，除非将消息的订阅模式设置为持久订阅（durable subscription），这时，消息的发布者将会为消息的订阅者保留这部分时间所产生的消息，当消息的订阅者重新连接消息发布者时，消息订阅者仍然可以获得这部分消息，而不至于这部分消息丢失。

2.4 JMS的模型的限制

2.5 实际应用消息队列

大型分布式系统对于消息系统的需求：
1.消息发送和消息接收都是集群
2.同一个消息的接收方可能有多台机器甚至是多个集群
来进行消息的处理
3.不同集群对于同一条消息的处理都不能相互干扰

具体来说，我们可以把集群和集群之间对消息的消费当做topic模型来处理，而集群内部的各个具体应用实例对消息的消费当做queue模型来处理，我们可以引入groupid，用这个id来标识不同的集群，而集群内的各个应用实例的连接使用同样的groupid，当服务器进行调度时，根据groupid进行连接分组，在不同的groupid之间保障消息的独立投送，而拥有同样groupid的连接则共同消费这些信息。
这个策略分两级来进行处理，把topic模型和queue模型的特点结合起来使用，从而达到多个不同的集群进行消息订阅的目的。当然，抛弃JMS意味着我们可能需要自己实现连接的管理、消息创建、消息发送、消息接收、消息读取等一系列接囗。