消息队列面试解析系列(一)-消息队列(MQ)的意义(下)

简介: 消息队列面试解析系列(一)-消息队列(MQ)的意义

2.2.1 优点


能根据下游的处理能力自动调节流量,达到“削峰填谷”。


2.2.2 缺点


  • 增加系统调用链环节,导致总体响应延时加长
  • 上下游系统都要将同步调用改为异步消息,增加系统复杂度


有无简单点流控方式?如果能预估秒杀服务的能力,就可用MQ实现个令牌桶,更简单流控。


2.2.3 令牌桶控流原理


单位时间内只发放固定数量的令牌到令牌桶,规定服务在处理请求前须先从令牌桶中拿个令牌,若令牌桶中无令牌,则拒绝请求。

这保证单位时间,能处理请求不超过发放令牌数量,达成流控。

实现也简单,无需破坏原有调用链,只要网关在处理APP请求时加个获取令牌流程。


image.png


令牌桶可简单地用一个有固定容量的消息队列加一个“令牌发生器”来实现:令牌发生器按照预估的处理能力,匀速生产令牌并放入令牌队列(如果队列满了则丢弃令牌),网关在收到请求时去令牌队列消费一个令牌,获取到令牌则继续调用后端秒杀服务,如果获取不到令牌则直接返回秒杀失败。


令牌桶可以用消息队列实现,也可以用Redis实现,也可以写一个简单的令牌桶服务,原理是一样的。


以上常用的使用消息队列两种进行流量控制的设计方法,可以根据各自的优缺点和不同的适用场景进行合理选择。


2.3 服务解耦


比如新订单创建时:


  1. 支付系统需要发起支付流程
  2. 风控系统需要审核订单的合法性
  3. 客服系统需要给用户发短信告知用户
  4. 经营分析系统需要更新统计数据;


这些订单下游系统都需实时获得订单数据。随业务发展,订单下游不断变化,每个系统可能只需订单数据子集,订单服务团队不得不花精力,应对不断增变下游,不停修改订单系统与下游系统之间接口。任一下游系统接口变更,都需订单模块重上线,对核心的订单服务,这是不可接受的。


所有的电商都选择用MQ解决类似的系统高耦合问题。

订单服务在订单变化时发送一条消息到MQ的一个主题Order,所有下游系统都订阅该主题,这样每个下游系统都可获得一份实时完整订单数据。


无论增加、减少下游系统或是下游系统需求如何变化,订单服务无需更改,实现了订单服务与下游服务解耦。

优点


  • 可在模块、服务、接口等不同粒度上实现解耦
  • 订阅/消费模式也可在数据粒度上解耦


基于 Pub/Sub 发布/订阅模型实现的事件驱动


原来使用 ETL、HTTP 调用 API方式,现在使用 MQ 可定时任务去拉取数据。

再比如实现一个微服务系统间的观察者模式。


实现事务的最终一致性

比如使用 rabbitmq 和 rocketmq。


其他适用场景还有比如连接流计算任务和数据、将消息广播给大量接收者。

在单体应用里需要用队列解决的,在分布式系统中大都可用MQ解决。

MQ适用场景还是很多的,如秒杀、发邮件、发短信、高并发订单等。

注意



不适合 MQ 的场景

如银行转账、电信开户、第三方支付等。

关键还是要意识到消息队列的优劣点,然后分析场景是否适用。


3 是否可利用共享内存、RDMA提高MQ性能?


如果你说的共享内存指的是PageCache,很多消息队列都会用到,RDMA据我所知常见的几种消息队列应该都还没有使用,像Kafka它在消费的时候,直接使用Zero Copy,数据直接从PageCache写到NIC的缓冲区中,都不需要进入应用内存空间。


另外,现代的消息队列瓶颈并不在本机内存数据交换这块,主要还是受限于网卡带宽或者磁盘的IO,像JMQ、Kafka这些消息队列,都可以打满万兆网卡或者把磁盘的读写速度拉满。


4 APP⇆网关–生产–>消息队列–消费–>秒杀服务问题


4.1 海量请求都放在MQ,MQ整体容量如何衡量?


消息队列不可能能存放无限的消息,消息队列满应该也会有拒绝策略,比如线程池的任务队列,任务队列满,并且超过最大的线程池数,四种的拒绝策略。


实际上,只要有足够的磁盘容量,消息队列确实可以存放无限的消息。像秒杀请求这种数据,峰值并发高,但总数据量并不是很大,所以,堆积在消息队列中完全没问题。


4.2 APP响应超时,即网关超过一定的时间没有返回


消息还在任务队列中,还是会被秒杀服务处理,这样的话,返回给APP秒杀失败,但是秒杀服务已经消费了消息?难道是在网关做补偿么?如果连接已经断开,将秒杀服务对此消息的处理做回滚操作么?


都按照秒杀失败处理即可。


4.3 网关和秒杀服务是通过消息队列进行通信,那响应消息也通过队列进行返回么?

队列中会有APP对应的地址比如IP之类的?那这样的话,APP的海量连接都同时连接着网关,不是会有问题么?

响应一般采用RPC来实现。超时或者返回秒杀结果之前,网关和APP确实要保持连接,这是HTTP协议决定的。至于网关能不能承受海量的APP连接,这个应该不用担心,网关的作用就是用来抗海量连接的,它也会有各种方法来解决这个问题。


4.4 消息队列应该也会做多备的策略?比如队列消息的服务挂了,那些消息全部不见,这样不是也会存在问题么?


是的,大部分生产系统中的消息队列要配置成集群,确保可用性和数据可靠性,这个后面的课程我们会讲。



  • 参考
    《消息队列高手课》
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