【面试宝典】60道Kafka高频题库整理(附答案背诵版)

1、什么是消息队列？它的作用是什么？

消息队列 (Message Queue) 是一种在应用程序之间进行通信的方法。它们允许应用程序异步地发送、存储和接收消息。每条消息被存储在一个队列中，直到被接收或处理。

消息队列的主要作用包括：

• 解耦：消息队列允许你的服务彼此独立，只需要知道如何与队列进行交互，而无需了解或维护其他服务的详细信息。

• 异步通信：消息队列提供异步处理机制，允许用户把一个耗时任务放到队列中，然后立即返回，增加系统的吞吐量。

• 缓冲：消息队列能够起到缓冲的作用，当处理速度不匹配时，可以暂存那些还未处理的消息。

• 可靠性：在处理过程中，如果一个处理步骤失败，消息队列可以要求重新处理该消息，而不是丢失它。

举个例子：假设你正在运营一个电商网站，用户下订单后需要发送确认邮件。这个邮件发送的过程是耗时的，如果直接在用户下单的过程中进行，会让用户等待很长时间，影响用户体验。这时，可以使用消息队列，当用户下单时，我们将发送邮件的任务作为一个消息放入队列，然后立即返回用户下单成功。另一边，我们可以有一个服务专门从队列中取出发送邮件的任务并执行，既不影响用户体验，又可以保证邮件的发送。

2、列举一些流行的消息队列技术/系统？（如RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ等）

有许多流行的消息队列系统，每个都有其特定的特性和适用场景。以下是一些最常用的：

• RabbitMQ：这是一个开源的，实现了高级消息队列协议（AMQP）的消息队列服务。它支持多种消息代理模式，包括点对点，发布/订阅等，并提供了事务和持久化机制。RabbitMQ广泛用于实现复杂的任务队列和消息驱动的微服务架构。

• Kafka：Kafka是LinkedIn开发的开源流处理平台，这个平台能够处理实时数据流。它具有高吞吐量、可存储、可处理的特性，并广泛用于实时日志处理、流数据处理等场景。

• ActiveMQ：ActiveMQ是Apache出品，最流行的，能力强大的开源消息总线。ActiveMQ是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范的JMS Provider实现。

• ZeroMQ：ZeroMQ（也称为 ØMQ、0MQ或 zmq）看起来像一个嵌入式的网络库，但它的行为更像一个并发框架。它能快速并且简洁地连接你的代码，是处理大量数据的高性能异步消息库。

• Amazon SQS：SQS是Amazon提供的可扩展的消息队列服务，用于在不同的组件之间进行通信，可以在AWS的云环境中使用，非常方便。

• Google Pub/Sub：这是Google Cloud提供的一种可扩展的事件通知服务，用于实现事件驱动的服务和实时分析。

每个消息队列系统都有其优势和特性，选择哪一个取决于你的具体需求和场景。

3、消息队列与传统的直接调用方式相比，有什么优点？

消息队列与传统的直接调用方式相比，有以下优点：

1. 异步处理: 消息队列允许应用程序发送消息后即刻继续处理其他任务，无需等待消息接收方处理完毕。

2. 系统解耦: 生产者和消费者通过消息队列交互，降低了系统间的耦合度，修改或升级一个系统部分不必影响其他部分。

3. 负载均衡: 消息队列可以平衡不同服务间的负载，当某个服务处理能力强时，可以处理更多的消息，而不会造成系统拥堵。

4. 容错性: 当消费者处理消息失败时，消息队列可以重新发送该消息，确保消息最终会被正确处理。

5. 顺序保证: 某些消息队列系统能保证消息的顺序，确保它们按照发送的顺序到达。

6. 扩展性: 随着系统负载的增加，可以通过增加更多的消费者来处理更多的消息，以此水平扩展应用。

7. 持久性: 大多数消息队列提供消息持久化功能，即使在系统崩溃的情况下，也不会丢失消息。

例如，在电商系统中，订单处理和邮件通知是通过消息队列异步处理的。用户下单后，订单服务将订单信息发送到消息队列，然后立即响应用户。邮件服务作为消息队列的消费者，会从队列中提取订单信息并发送邮件。这样，即使发送邮件需要一些时间，用户的体验也不会受到影响，系统的吞吐量也得到了提高。

4、解释一下消息队列中的发布-订阅模型和工作队列模型。

在消息队列中，发布-订阅模型和工作队列模型是两种常见的消息处理模式，它们在处理消息分发和消费方面有着不同的用途和特点。

1. 发布-订阅模型：

   • 这个模型允许消息的发送者（发布者）发送消息到一个通道，而不是单独的接收者。
   • 消息队列中的订阅者可以订阅这个通道，接收发布到通道中的所有消息。
   • 发布者和订阅者是松耦合的，发布者不需要知道谁订阅了消息，同样的，订阅者也不需要知道谁是发布者。
   • 这种模型适用于广播情况，当你想要多个消费者同时接收相同的消息时。

   应用场景例子：在一个新闻发布系统中，多个用户可能对同一类新闻感兴趣，新闻更新可以发送到一个通道中，所有订阅了这个通道的用户都会接收到新的新闻通知。

2. 工作队列模型：

   • 在这个模型中，消息发送到一个队列中，多个消费者可以从队列中取出任务来处理，但是每个消息只会被一个消费者处理。
   • 工作队列可以分布任务负载，通常用于在多个工作进程之间平衡处理任务的负载。
   • 工作队列模型确保了即使某个处理任务很重，也不会影响其他任务的进行。

   应用场景例子：在一个电商网站中，每当用户下单时，系统都会创建一个订单处理任务到工作队列。多个服务器（消费者）监听这个队列，每当队列中出现新任务时，其中一个服务器会取出任务并处理它，例如扣库存、生成发票等。

两者的主要区别在于，发布-订阅模型是将消息广播给所有订阅者的，而工作队列模型是将不同的消息分