Alibaba面试官提问：说说你对消息队列的理解

关于消息队列，断断续续的看了很多资料，一直想抽个时间把这些知识整理记录下来，但是没腾出时间来写，正好所在的项目在实际业务中使用到了消息队列，索性就将这方面的知识整理一下，可能有理解不到位的地方，望网友批评指出！

一、消息队列由来

可能在你没了解消息队列之前，已经听过很多概念了，例如 JMS，AMQP，ActiveMQ，RabbitMQ，RocketMQ，Kafka 等等。

一个消息中间件，咋搞出这么多概念？

别慌，我们先从历史角度来理清这些 MQ 和协议之间的关系！

消息中间件其实诞生的很早，在互联网应用还是一片荒芜的年代，有个在美国的印度小哥 Vivek Ranadive 就设想了一种通用软件总线，采用发布订阅的模式，类似于电脑主板上的总线，新的设备或者程序如果想和电脑上其他的设备软件通信，只需要按照协议对接总线就可以完成接入和通信！

 

在 1983 年，26岁的印度小哥 Vivek Ranadive 创办了一家公司 Teknekron，实现了世界上第一个消息中间件The Information Bus(TIB)。

很快 TIB 软件受到了企业的欢迎，最初被高盛集团用于解决金融交易，Teknekron 的业务发展速度甚至引起了当时最牛逼的 IT 公司 IBM 的注意。

于是 IBM 也开始组建团队来研发自己的消息队列软件，这才有了后来的wesphere mq，不久微软也加入了战团。

由于商业壁垒，每个软件厂商都按照自己的标准来实现软件通信，导致企业客户不能随便更换 MQ 平台。

为了打破这个壁垒，同时为了能够让消息在各个消息队列平台间互融互通， JMS (Java Message Service) 应运而生 。

JMS 试图通过提供公共 Java API 的方式，隐藏单独 MQ 产品供应商提供的实现接口，从而跨越了壁垒，已解决互通问题。

从技术上讲， Java 应用程序只需针对 JMS API 进行编程，选择合适的 MQ 驱动即可， JMS 会打理好其他部分，就好比类似于 JDBC，对于开发者来说，只需要编写好 sql，具体是使用 oracle 还是 mysql 或者 sqlserver，由具体的厂商来提供驱动包文件即可，开发者无需关心具体的数据库厂商，从而大大的提升了开发效率、降低了开发难度。

ActiveMQ 就是 JMS 的 一种具体实现。

• JMS - 点对点模型

 

JMS - 点对点模型

• JMS - 发布订阅模型

 

JMS - 发布订阅模型

尽管使用标准化接口能有效的融合众多不同的 MQ 产品，但是也暴露出很多问题，例如有些 MQ 产品提供了非常高级的功能，但由于标准化接口的限制，导致用户无法使用，所以急需一种新的消息通信标准化方案。

在 2006 年 6 月，由 Cisco 、 Redhat 、iMatix 等人联合制定了 AMQP 的公开标准，由此 AMQP 登上了历史的舞台。

AMQP 是应用层协议的一个开放标准，以解决众多消息中间件的需求和拓扑结构问题，它为面向消息的中间件设计，基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，同时并不受产品、开发语言等条件的限制。

• JMS vs AMQP

 

RabbitMQ 就是 AMQP 的一种具体实现。

 

AMQP - 模型

随着时间的推进，虽然 AMQP 规范能适用的业务场景很多，但是 LinkedIn（领英） 在实现消息队列的时候觉得 AMQP 规范并不适合自己，于是在设计 Kafka 的时候，并不支持 AMQP 所有的特性。

同时阿里巴巴的 RocketMQ 在实现上也借鉴了 Kakfa 的思想，也不支持 AMQP 协议，并且你会发现在 Kafka 和 RocketMQ 中都有类似 Topic 和 Consumer Group 的概念，而这些概念在 AMQP 协议中并不存在。

二、为什么要使用消息队列

消息中间件虽然发展了很多年，但是不是每个项目都有机会能接触到消息队列，对于初次接触 MQ 的同学，难免会发出一些疑问！

什么是消息队列？为什么要使用消息队列？使用消息队列有哪些弊端？

对于传统的应用程序，如果需要向另一个应用程序发送信息，只需要向其发出请求即可！

 

这种方式虽然简单直接，但是如果应用程序2突然挂了，应用程序1可能会因为服务异常，而无法继续提供服务！

设想一下，在应用程序1和应用程序2之间，插入一个消息服务，主要用于接受消息和发送消息，这样应用程序1和应用程序2之间的依赖关系就解耦了，同时也不会因为任何一方当服务不可用时，无法继续提供服务！

 

其中插入的消息服务被称为消息队列！

由此可见，引入消息队列带来的优势很明显：

• 程序解耦：应用程序1和应用程序2在进行交互时，不会因为一方服务中断而导致服务停止；
• 异步处理：程序解耦之后，带来的最大的好处就是可以异步处理，应用程序1只管把消息发送到消息中间件，应用程序2只需要从消息中间件中接受消息然后进行处理即可；

同时，基于异步处理特性，在某些业务场景下，例如商品秒杀活动，引入消息队列之后，当客户端请求量很大的时候，可以有效的进行流量削峰！

 

如果没有中间层做缓冲，当进行商品秒杀时，一下突然大量请求涌入，很可能造成系统直接瘫痪，甚至宕机！

在大型网站系统中，如何通过日志快速实时定位系统异常的代码，可以说至关重要！

LinkedIn 开发的消息队列 Kafka，可以说是日志采集方面的王者，在中、大型系统开发中，将消息队列 Kafka 用在日志处理中，可以有效的解决大量日志传输的问题。

当然，引入消息队列也会带来很明显的弊端：

• 系统可用性降低：在引入消息队列之前，你不用考虑消息丢失或者消息队列服务挂掉等等的情况，但是引入消息队列之后你就需要去考虑这些问题！
• 系统复杂性提高：加入消息队列之后，你需要保证消息没有被重复消费、处理消息没有被正确处理的情况等等问题！

引入消息队列虽然会带来一些问题，俗话说，兵来将挡、水来土掩，这句话同样适用于 IT 开发者，有坑填坑！

对于系统可用性降低方面，通常常用的解决方案就是搭建消息服务集群，具体技术实现上可以是主从架构或者分布式架构，即使一台消息队列服务机器挂了，也不会影响消息队列无法提供服务！

对于系统复杂性提高方面，常用的解决方案也很多，例如接受者接受到消息之后，可以先将消息写入数据库，即使没有被正确处理，还可以走人工处理，或者消息消费失败，将消息重新入队等待下一次消费等等。

三、常见的消息队列对比

目前比较主流的 MQ 产品，有 ActiveMQ，RabbitMQ，RocketMQ，Kafka，并且他们都是开源的，他们各自也有各自的特点。

 

总结内容如下

• 1.ActiveMQ 的社区算是比较成熟，但是较目前来说，ActiveMQ 的性能比较差，而且版本迭代很慢，不推荐使用。
• 2.RabbitMQ 在吞吐量方面虽然稍逊于 Kafka 和 RocketMQ ，但是由于它基于 erlang 开发，所以并发能力很强，性能极其好，延时很低，达到微秒级。但是也因为 RabbitMQ 基于 erlang 开发，所以国内很少有公司有实力做erlang源码级别的研究和定制。如果业务场景对并发量要求不是太高（十万级、百万级），那这四种消息队列中，首选 RabbitMQ。如果是大数据领域的实时计算、日志采集等场景，用 Kafka 是业内标准的，绝对没问题，社区活跃度很高，绝对不会黄，何况几乎是全世界这个领域的事实性规范。
• 3.RocketMQ 阿里出品，Java 系开源项目，源代码我们可以直接阅读，然后可以定制自己公司的MQ，并且 RocketMQ 有阿里巴巴的实际业务场景的实战考验。RocketMQ 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。还有就是阿里出台的技术，你得应对这个技术万一被抛弃，社区黄掉的风险，如果你们公司有技术实力我觉得用RocketMQ 挺好的。
• 4.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。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。Kafka天然适合大数据实时计算以及日志收集。

四、总结

本文主要对消息队列的历史和基础知识进行梳理和初步介绍，如果有理解不对的地方，望网友批评指出！

在下一篇，会详细介绍 RabbitMQ 的使用！

五、参考

1、Java工程师面试突击第1季-中华石杉老师

2、消息中间件的发展史

3、JavaGuide - 消息队列