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消息队列技术之基本概念

最近一直在总结Azure Messaging ServiceBus Messaging相关的技术:消息顺序、消息持久化、复杂对象消息的序列化、消息事务、消息回执等机制。

感觉有必要补充一篇消息队列技术的基本概念,无论RabbitMQ、ActiveMQ还是其他,都有的一些基本概念、术语、机制,分享给大家,希望大家在搞消息队列技术的时候能够快速

理解、排上用场。

1. 消息生产者、消息者、队列、主题

消息生产者Producer:发送消息到消息队列。

消息消费者Consumer:从消息队列接收消息。

消息队列Queue:一个先进先出的消息存储区域。消息按照顺序发送接收,一旦消息被消费处理,该消息将从队列中删除。

主题Topic:一种支持消息多个订阅者的机制。

2. 点对点/Queue消息队列模型

一个生产者向一个特定的队列发送消息,一个消费者从该队列中接收消息;

消息的生产者和消费者可以不同时处于运行状态。

每一个成功处理的消息都由消息消费者签收确认(Acknowledge)。如图:

3. 发布订阅消息模型Topic

发布订阅模型中,支持向一个特定的消息主题Topic发布消息。0个或多个订阅者可能对接收来自特定消息主题的消息感兴趣。在这种模型下,发布者和订阅者彼此不知道对方,这种

模式被概括为:

多个消费者可以获得消息在发布者和订阅者之间存在时间依赖性,即必须先订阅,再发送消息,而后接收订阅的消息,这个操作顺序必须保证。如图:

4. 消息的顺序性保证

基于Queue消息模型,利用FIFO先进先出的特性,可以保证消息的顺序性。

5. 消息的ACK机制

即消息的Ackownledge确认机制,

为了保证消息不丢失,消息队列提供了消息Acknowledge机制,即ACK机制,当Consumer确认消息已经被消费处理,发送一个ACK给消息队列,此时消息队列便可以删除这个消

息了。如果Consumer宕机/关闭,没有发送ACK,消息队列将认为这个消息没有被处理,会将这个消息重新发送给其他的Consumer重新消费处理。

6. 消息的同步和异步收发

同步:消息的收发支持同步收发的方式。同时还有另一种同步方式:同步收发场景下,消息生产者和消费者双向应答模式,例如:张三写封信送到邮局中转站,然后李四从中转站获

得信,然后在写一份回执信,放到中转站,然后张三去取,当然张三写信的时候就得写明回信地址。

消息的接收如果以同步的方式(Pull)进行接收,如果队列中为空,此时接收将处于同步阻塞状态,会一直等到消息的到达。

异步:消息的收发同样支持异步方式:异步发送消息,不需要等待消息队列的接收确认;异步接收消息,以Push的方式触发消息消费者接收消息。

7. 消息的事务支持

消息的收发处理支持事务,例如:在任务中心场景中,一次处理可能涉及多个消息的接收、处理,这应该处于同一个事务范围内,如果一个消息处理失败,事务回滚,消息重新回到

队列中。

8. 消息的持久化

消息的持久化,对于一些关键的核心业务来说是非常重要的,启用消息持久化后,消息队列宕机重启后,消息可以从持久化存储恢复,消息不丢失,可以继续消费处理。

9. 消息队列的高可用性

在实际生产环境中,使用单个实例的消息队列服务,如果遇到宕机、重启等系统问题,消息队列就无法提供服务了,因此很多场景下,我们希望消息队列有高可用性支持,例如

Azure ServiceBus Messaging就有高可用保障机制;RabbitMQ有镜像+HAProxy的高可用性方案,ActiveMQ也有基于LevelDB+ZooKeeper的高可用性方案。这点大家在

实际技术选型时需要重要考虑,云端的MQ服务,比如Azure Messaging的SLA就承诺了99.9%, 也是非常推荐的。

以上是最近这一年研究消息队列MQ技术的一些简单梳理和归纳,分享给大家,希望对大家有帮助。


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队列(Queue)和主题(Topic)是JMS支持的两种消息传递模型:
        1、点对点(point-to-point,简称PTP)Queue消息传递模型:
        通过该消息传递模型,一个应用程序(即消息生产者)可以向另外一个应用程序(即消息消费者)发送消息。在此传递模型中,消息目的地类型是队列(即Destination接口实现类实例由Session接口实现类实例通过调用其createQueue方法并传入队列名称而创建)。消息首先被传送至消息服务器端特定的队列中,然后从此对列中将消息传送至对此队列进行监听的某个消费者。同一个队列可以关联多个消息生产者和消息消费者,但一条消息仅能传递给一个消息消费者。如果多个消息消费者正在监听队列上的消息,,JMS消息服务器将根据“先来者优先”的原则确定由哪个消息消费者接收下一条消息。如果没有消息消费者在监听队列,消息将保留在队列中,直至消息消费者连接到队列为止。这种消息传递模型是传统意义上的懒模型或轮询模型。在此模型中,消息不是自动推动给消息消费者的,而是要由消息消费者从队列中请求获得。 
        2、发布/订阅(publish/subscribe,简称pub/sub)Topic消息传递模型:

        通过该消息传递模型,应用程序能够将一条消息发送给多个消息消费者。在此传送模型中,消息目的地类型是主题(即Destination接口实现类实例由Session接口实现类实例通过调用其createTopic方法并传入主题名称而创建)。消息首先由消息生产者发布至消息服务器中特定的主题中,然后由消息服务器将消息传送至所有已订阅此主题的消费者。主题目标也支持长期订阅。长期订阅表示消费者已注册了主题目标,但在消息到达目标时该消费者可以处于非活动状态。当消费者再次处于活动状态时,将会接收该消息。如果消费者均没有注册某个主题目标,该主题只保留注册了长期订阅的非活动消费者的消息。与PTP消息传递模型不同,pub/sub消息传递模型允许多个主题订阅者接收同一条消息。JMS一直保留消息,直至所有主题订阅者都接收到消息为止。pub/sub消息传递模型基本上是一个推模型。在该模型中,消息会自动广播,消息消费者无须通过主动请求或轮询主题的方法来获得新的消息。 

        具体区别对比如下:

类型

Topic

Queue

概要

Publish Subscribe messaging 发布订阅消息

Point-to-Point 点对点

有无状态

topic数据默认不落地,是无状态的。

Queue数据默认会在mq服务器上以文件形式保存,比如Active MQ一般保存在$AMQ_HOME\data\kr-store\data下面。也可以配置成DB存储。

完整性保障

并不保证publisher发布的每条数据,Subscriber都能接受到。

Queue保证每条数据都能被receiver接收。

消息是否会丢失

一般来说publisher发布消息到某一个topic时,只有正在监听该topic地址的sub能够接收到消息;如果没有sub在监听,该topic就丢失了。

Sender发送消息到目标Queue,receiver可以异步接收这个Queue上的消息。Queue上的消息如果暂时没有receiver来取,也不会丢失。

消息发布接收策略

一对多的消息发布接收策略,监听同一个topic地址的多个sub都能收到publisher发送的消息。Sub接收完通知mq服务器

一对一的消息发布接收策略,一个sender发送的消息,只能有一个receiver接收。receiver接收完后,通知mq服务器已接收,mq服务器对queue里的消息采取删除或其他操作。

       

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消息队列MQ实践----实现Queue(队列消息)和Topic(主题消息)两种模式

JMS(Java Messaging Service)是Java平台上有关面向消息中间件的技术规范,它便于消息系统中的Java应用程序进行消息交换,并且通过提供标准的产生、发送、接收消息的接口简化企业应用的开发。 
JMS类似与JDBC,sun提供接口,由各个厂商(provider)来进行具体的实现。市面上众多成熟的JMS规范实现的框架Kafk,RabbitMQ,ActiveMQ,ZeroMQ,RocketMQ等。

JMS的队列消息(Queue)传递过程如下图:

这里写图片描述

对于Queue模式,一个发布者发布消息,下面的接收者按队列顺序接收,比如发布了10个消息,两个接收者A,B那就是A,B总共会收到10条消息,不重复。

JMS的主题消息传递过程如下图:

这里写图片描述

对于Topic模式,一个发布者发布消息,有两个接收者A,B来订阅,那么发布了10条消息,A,B各收到10条消息。



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