MQ对比

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1. 为什么使用消息队列?消息队列的优点和缺点?kafka、rabbitmqactivemq、rocketmq都有什么优缺点?

  消息队列的常见使用场景有很多但是核心的有三个:解耦、异步、削峰

  kafka架构图:

  rabbitmq架构图:

  rocketmq架构图:

 

2. 消息队列的有点和缺点?

  优点:特殊场景下解耦、异步、削峰。

   缺点:系统可用性降低:系统引入的外部依赖越多,越容易挂掉,本来你就是A系统调用BCD三个系统的接口就好了,人ABCD四个系统好好的没什么问题,你偏加个MQ进来,万一MQ挂了怎么办,整套系统崩溃了,就完蛋了

   系统复杂性提高:硬生生加个MQ进来,你怎么保证消息没有重复消费?怎么处理消息丢失的情况?怎么保证消息传递的顺序性?

  一致性问题:系统A处理完了直接返回成功了,人家都认为你这个请求成功了;但问题是,要是BCD三个系统哪里BD系统成功了,结果C系统写库失败了,咋整?数据就不一致了,所以消息队列是一种非常复杂的架构,引入它有很多好处,但是也得针对他带来的坏处做各种额外的技术方案和架构来规避掉。做好之后你会发现系统复杂度提升了一个数量积,但是关键时刻,用,还是要用的。

3. kafka、activemq、rabbitmq、rocketmq都有什么优缺点?

特性 ActiveMQ RabbitMQ RocketMQ Kafka
单机吞吐量 万级,吞吐量比RocketMQ和Kafka要低了一个数量级 万级,吞吐量比RocketMQ和Kafka要低了一个数量级 10万级,RocketMQ也是可以支撑高吞吐的一种MQ

10万级别,这是kafka最大的优点,就是吞吐量高。一般配合大数据类的系统来进行实时数据计算、日志采集等场景

topic数量对吞吐量的影响    

topic可以达到几百,几千个的级别,吞吐量会有较小幅度的下降这是RocketMQ的一大优势,在同等机器下,可以支撑大量的topic

topic从几十个到几百个的时候,吞吐量会大幅度下降所以在同等机器下,kafka尽量保证topic数量不要过多。如果要支撑大规模topic,需要增加更多的机器资源

时效性 ms级 微秒级,这是rabbitmq的一大特点,延迟是最低的 ms级 延迟在ms级以内
可用性 高,基于主从架构实现高可用性 高,基于主从架构实现高可用性 非常高,分布式架构 非常高,kafka是分布式的,一个数据多个副本,少数机器宕机,不会丢失数据,不会导致不可用
消息可靠性 有较低的概率丢失数据   经过参数优化配置,可以做到0丢失 经过参数优化配置,消息可以做到0丢失
功能支持 MQ领域的功能极其完备 基于erlang开发,所以并发能力很强,性能极其好,延时很低 MQ功能较为完善,还是分布式的,扩展性好 能较为简单,主要支持简单的MQ功能,在大数据领域的实时计算以及日志采集被大规模使用,是事实上的标准
优劣势总结

非常成熟,功能强大,在业内大量的公司以及项目中都有应用,偶尔会有较低概率丢失消息,而且现在社区以及国内应用都越来越少,官方社区现在对ActiveMQ 5.x维护越来越少,几个月才发布一个版本,而且确实主要是基于解耦和异步来的,较少在大规模吞吐的场景中使用

erlang语言开发,性能极其好,延时很低;吞吐量到万级,MQ功能比较完备,而且开源提供的管理界面非常棒,用起来很好用,社区相对比较活跃,几乎每个月都发布几个版本分,在国内一些互联网公司近几年用rabbitmq也比较多一些,但是问题也是显而易见的,RabbitMQ确实吞吐量会低一些,这是因为他做的实现机制比较重。而且erlang开发,国内有几个公司有实力做erlang源码级别的研究和定制?如果说你没这个实力的话,确实偶尔会有一些问题,你很难去看懂源码,你公司对这个东西的掌控很弱,基本职能依赖于开源社区的快速维护和修复bug。而且rabbitmq集群动态扩展会很麻烦,不过这个我觉得还好。其实主要是erlang语言本身带来的问题。很难读源码,很难定制和掌控。

接口简单易用,而且毕竟在阿里大规模应用过,有阿里品牌保障,日处理消息上百亿之多,可以做到大规模吞吐,性能也非常好,分布式扩展也很方便,社区维护还可以,可靠性和可用性都是ok的,还可以支撑大规模的topic数量,支持复杂MQ业务场景,而且一个很大的优势在于,阿里出品都是java系的,我们可以自己阅读源码,定制自己公司的MQ,可以掌控,社区活跃度相对较为一般,不过也还可以,文档相对来说简单一些,然后接口这块不是按照标准JMS规范走的有些系统要迁移需要修改大量代码,还有就是阿里出台的技术,你得做好这个技术万一被抛弃,社区黄掉的风险,那如果你们公司有技术实力我觉得用RocketMQ挺好的

kafka的特点其实很明显,就是仅仅提供较少的核心功能,但是提供超高的吞吐量,ms级的延迟,极高的可用性以及可靠性,而且分布式可以任意扩展,同时kafka最好是支撑较少的topic数量即可,保证其超高吞吐量,而且kafka唯一的一点劣势是有可能消息重复消费,那么对数据准确性会造成极其轻微的影响,在大数据领域中以及日志采集中,这点轻微影响可以忽略

 4. 如何保证消息不被重复消费(如何保证消息消费时的幂等性)?

(1)kafka

  kafka实际上有个offset的概念,就是每个消息写进去,都有一个offset,代表他的序号,然后consumer消费了数据之后,每隔一段时间,会把自己消费过的消息的offset提交一下,代表我已经消费过了,下次我要是重启啥的,你就让我继续从上次消费到的offset来继续消费吧。但是凡事总有意外,比如我们之前生产经常遇到的,就是你有时候重启系统,看你怎么重启了,如果碰到点着急的,直接kill进程了,再重启。这会导致consumer有些消息处理了,但是没来得及提交offset,尴尬了。重启之后,少数消息会再次消费一次。其实重复消费不可怕,可怕的是你没考虑到重复消费之后,怎么保证幂等性。

  幂等性,我通俗点说,就一个数据,或者一个请求,给你重复来多次,你得确保对应的数据是不会改变的,不能出错。那所以第二个问题来了,怎么保证消息队列消费的幂等性?其实还是得结合业务来思考,我这里给几个思路:

  (1)比如你拿个数据要写库,你先根据主键查一下,如果这数据都有了,你就别插入了,update一下好吧

  (2)比如你是写redis,那没问题了,反正每次都是set,天然幂等性

  (3)比如你不是上面两个场景,那做的稍微复杂一点,你需要让生产者发送每条数据的时候,里面加一个全局唯一的id,类似订单id之类的东西,然后你这里消费到了之后,先根据这个id去比如redis里查一下,之前消费过吗?如果没有消费过,你就处理,然后这个id写redis。如果消费过了,那你就别处理了,保证别重复处理相同的消息即可。

(1)RocketMQ

  RocketMQ不保证消息不重复,如果你的业务需要保证严格的不重复消息,需要你自己在业务端去重。

(3)rabbitmq

  这个时候得用rabbitmq提供的ack机制,简单来说,就是你关闭rabbitmq自动ack,可以通过一个api来调用就行,然后每次你自己代码里确保处理完的时候,再程序里ack一把。这样的话,如果你还没处理完,不就没有ack?那rabbitmq就认为你还没处理完,这个时候rabbitmq会把这个消费分配给别的consumer去处理,消息是不会丢的。
5. 如何保证消息的可靠传输(如何处理消息丢失的问题)?

(1)rabbitmq

1)生产者弄丢了数据

  生产者将数据发送到rabbitmq的时候,可能数据就在半路给搞丢了,因为网络啥的问题,都有可能。此时可以选择用rabbitmq提供的事务功能,就是生产者发送数据之前开启rabbitmq事务(channel.txSelect),然后发送消息,如果消息没有成功被rabbitmq接收到,那么生产者会收到异常报错,此时就可以回滚事务(channel.txRollback),然后重试发送消息;如果收到了消息,那么可以提交事务(channel.txCommit)。但是问题是,rabbitmq事务机制一搞,基本上吞吐量会下来,因为太耗性能。

  所以一般来说,如果你要确保说写rabbitmq的消息别丢,可以开启confirm模式,在生产者那里设置开启confirm模式之后,你每次写的消息都会分配一个唯一的id,然后如果写入了rabbitmq中,rabbitmq会给你回传一个ack消息,告诉你说这个消息ok了。如果rabbitmq没能处理这个消息,会回调你一个nack接口,告诉你这个消息接收失败,你可以重试。而且你可以结合这个机制自己在内存里维护每个消息id的状态,如果超过一定时间还没接收到这个消息的回调,那么你可以重发。

  事务机制和cnofirm机制最大的不同在于,事务机制是同步的,你提交一个事务之后会阻塞在那儿,但是confirm机制是异步的,你发送个消息之后就可以发送下一个消息,然后那个消息rabbitmq接收了之后会异步回调你一个接口通知你这个消息接收到了。

  所以一般在生产者这块避免数据丢失,都是用confirm机制的。

2)rabbitmq弄丢了数据

  就是rabbitmq自己弄丢了数据,这个你必须开启rabbitmq的持久化,就是消息写入之后会持久化到磁盘,哪怕是rabbitmq自己挂了,恢复之后会自动读取之前存储的数据,一般数据不会丢。除非极其罕见的是,rabbitmq还没持久化,自己就挂了,可能导致少量数据会丢失的,但是这个概率较小。

  设置持久化有两个步骤,第一个是创建queue的时候将其设置为持久化的,这样就可以保证rabbitmq持久化queue的元数据,但是不会持久化queue里的数据;第二个是发送消息的时候将消息的deliveryMode设置为2,就是将消息设置为持久化的,此时rabbitmq就会将消息持久化到磁盘上去。必须要同时设置这两个持久化才行,rabbitmq哪怕是挂了,再次重启,也会从磁盘上重启恢复queue,恢复这个queue里的数据。

  而且持久化可以跟生产者那边的confirm机制配合起来,只有消息被持久化到磁盘之后,才会通知生产者ack了,所以哪怕是在持久化到磁盘之前,rabbitmq挂了,数据丢了,生产者收不到ack,你也是可以自己重发的。

  哪怕是你给rabbitmq开启了持久化机制,也有一种可能,就是这个消息写到了rabbitmq中,但是还没来得及持久化到磁盘上,结果不巧,此时rabbitmq挂了,就会导致内存里的一点点数据会丢失。

3)消费端弄丢了数据

  rabbitmq如果丢失了数据,主要是因为你消费的时候,刚消费到,还没处理,结果进程挂了,比如重启了,那么就尴尬了,rabbitmq认为你都消费了,这数据就丢了。

  这个时候得用rabbitmq提供的ack机制,简单来说,就是你关闭rabbitmq自动ack,可以通过一个api来调用就行,然后每次你自己代码里确保处理完的时候,再程序里ack一把。这样的话,如果你还没处理完,不就没有ack?那rabbitmq就认为你还没处理完,这个时候rabbitmq会把这个消费分配给别的consumer去处理,消息是不会丢的。

(2)kafka

1)生产者会不会弄丢数据

  如果按照上述的思路设置了ack=all,一定不会丢,要求是,你的leader接收到消息,所有的follower都同步到了消息之后,才认为本次写成功了。如果没满足这个条件,生产者会自动不断的重试,重试无限次。

2)kafka弄丢了数据

  这块比较常见的一个场景,就是kafka某个broker宕机,然后重新选举partiton的leader时。大家想想,要是此时其他的follower刚好还有些数据没有同步,结果此时leader挂了,然后选举某个follower成leader之后,他不就少了一些数据?这就丢了一些数据啊。

3)消费端弄丢了数据

  唯一可能导致消费者弄丢数据的情况,就是说,你那个消费到了这个消息,然后消费者那边自动提交了offset,让kafka以为你已经消费好了这个消息,其实你刚准备处理这个消息,你还没处理,你自己就挂了,此时这条消息就丢咯。

  这不是一样么,大家都知道kafka会自动提交offset,那么只要关闭自动提交offset,在处理完之后自己手动提交offset,就可以保证数据不会丢。但是此时确实还是会重复消费,比如你刚处理完,还没提交offset,结果自己挂了,此时肯定会重复消费一次,自己保证幂等性就好了。

  生产环境碰到的一个问题,就是说我们的kafka消费者消费到了数据之后是写到一个内存的queue里先缓冲一下,结果有的时候,你刚把消息写入内存queue,然后消费者会自动提交offset。

  然后此时我们重启了系统,就会导致内存queue里还没来得及处理的数据就丢失了

(3)rocketMQ

1)生产者会不会弄丢数据

  • 默认情况下,可以通过同步的方式阻塞式的发送,check SendStatus,状态是OK,表示消息一定成功的投递到了Broker,状态超时或者失败,则会触发默认的2次重试。此方法的发送结果,可能Broker存储成功了,也可能没成功

  • 采取事务消息的投递方式,并不能保证消息100%投递成功到了Broker,但是如果消息发送Ack失败的话,此消息会存储在CommitLog当中,但是对ConsumerQueue是不可见的。可以在日志中查看到这条异常的消息,严格意义上来讲,也并没有完全丢失

  • RocketMQ支持 日志的索引,如果一条消息发送之后超时,也可以通过查询日志的API,来check是否在Broker存储成功

2)rocketMQ弄丢了数据
  • 消息支持持久化到Commitlog里面,即使宕机后重启,未消费的消息也是可以加载出来的
  • Broker自身支持同步刷盘、异步刷盘的策略,可以保证接收到的消息一定存储在本地的内存中
  • Broker集群支持 1主N从的策略,支持同步复制和异步复制的方式,同步复制可以保证即使Master 磁盘崩溃,消息仍然不会丢失
3)消费端弄丢了数据
  • 消费者可以根据自身的策略批量Pull消息
  • Consumer自身维护一个持久化的offset(对应MessageQueue里面的min offset),标记已经成功消费或者已经成功发回到broker的消息下标
  • 如果Consumer消费失败,那么它会把这个消息发回给Broker,发回成功后,再更新自己的offset
  • 如果Consumer消费失败,发回给broker时,broker挂掉了,那么Consumer会定时重试这个操作
  • 如果Consumer和broker一起挂了,消息也不会丢失,因为consumer 里面的offset是定时持久化的,重启之后,继续拉取offset之前的消息到本地

6. 如何保证消息的顺序性?

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