ActiveMQ消息队列的核心概念

1.什么是MQ消息队列

Message Queue消息队列简称MQ，消息队列从字面的含义来看就是消息的发生和接收保持排队顺序。

消息队列可以简单的理解为把要传输的数据放在队列中一一发送。

**消息：**要传输的数据。

**队列：**先进先出的数据结构。

在消息队列中，数据放到消息队列叫做生产者，从消息队列中获取数据叫做消费者。

消息队列是一种异步的服务通信方式，是分布式系统中重要的组件，主要解决的问题包含：应用解耦、异步消息、流量削锋等问题，实现高可用、高性能、可伸缩和最终一致性的架构。

异步通信与同步通信的区别：

一个生活中的例子，当采用异步通信时，要找一个人，可以从知道这个人信息的另外一个人处拿到消息，迅速找到对应的人员。当采用同步通信时，要找到一个人，会从遇到的任何一个人开始询问，最后找到对应的人，效率低。

异步通信是面向字符的通信，同步通信时面向比特的通信。

使用较多的MQ消息队列产品有RocketMQ、RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ等等。

2.为什么要使用MQ消息队列

举例生活中的一个例子来解释引入MQ前后的对比：

引入MQ之前：

我们日常生活中需要经常性的购物结账，当我们选好商品要结账时，发现收银员只有一个，但是顾客此时很多，一个顾客结账都需要5分钟左右，每个顾客都需要排队等候，浪费的时间很长，并且收银员的压力也会非常大，没有任何休息的时间，一直在处理交易。

引入MQ之后：

当引入了MQ消息队列后，收银员还是只有一个，但是此时多了一个自助收银机（MQ消息队列），顾客这个时候就可以在自助收音机这里排队付款，收银员的压力就大大降低了，收银员只在顾客付完款之后查看钱款是否正确即可，顾客就是生产者，收银员就是消费者，自助机的效率比收银员人工的高很多，再大大提高效率的同时也减去了收银员的压力。

例子中的顾客就好比是用户/服务的请求，自助机就是MQ消息队列，收银员就是应用程序。

程序没有接入MQ之前，服务之间需要频繁调用，影响服务端整体性能，接入MQ消息队列后，通过生产和消费机制，可以增大程序的并发量，提高系统的性能。

3.MQ消息队列的应用场景

MQ消息队列的应用场景分为异步处理、应用解耦、流量削锋等等。

3.1.异步处理

异步处理分为三种模式：串行方式、并行方式、异步处理。

以一个场景说明异步处理三种模式的不同之处，场景：用户注册需要执行三个业务逻辑，分布写入用户表、发送邮件以及注册短信的通知。

串行方式：

如下图所示，用户的提交了注册信息后，首先需要在数据库中写入注册信息，然后发送一个邮件通知用户，最后再发送一个短信通知，三个流程完成后，注册才算完成，这三个流程是串行的，也就是说当一个流量结束后，另一个流程才会开始，每一个流程的耗时为50毫秒，用户完成一个注册流程总共需要150毫秒。

串行方式指的就是按照先后顺序，一个一个的执行。

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并行方式：

如下图所示，当架构调整为并行方式时，用户提交注册信息到数据库后，可以同时发生邮件通知和短信通知。

邮件和短信为并行方式，会同时处理当前流程，并行的方式可以大大提高处理的时间，此时用户完成注册仅需100毫秒。

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异步处理：

引入消息中间件之后才可以使用异步处理的方式。

如下图所示，当架构调整为异步处理时，用户提交注册信息到数据库的同时，也会将发送邮件和短信的请求写入到消息队列中，再通过异步的方式从消息队列中读取消息，进行发送邮件和短信的通知流程。

程序接入MQ消息队列后，用户将注册信息写入到数据库的时间也就是整个注册完成的时间，顶多增加一个写入消息队列的时间，写入消息队列是非常块的，接入消息队列后，程序的响应速度可以得到大幅度提升。

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3.2.应用解耦

以一个场景说明程序接入MQ后应用解耦的场景，场景说明：用户下单后，订单系统调用库存系统完成库存的缩减。

在传统情况下，服务之间是直接调用的，如下图所示用户下单完成后，订单系统会去调用库存系统，完成商品的购买。

服务之间相互调用时没有问题的，但是存在一个弊端，如果库存系统宕机无法访问，那么订单系统下单后无法再库存中缩减，就会导致下单失败，订单系统和库存系统存在耦合性。

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面对以上问题，如何解决应用系统之间的解耦呢，就可以引入MQ消息队列了。

如下图所示，当程序接入了MQ消息队列，用户在订单系统完成了下单，此时会将订单信息写入到消息队列，然后返回用户下单完成，然后由库存系统从消息队列中采用pull/push的方式，订阅消息队列中下单的消息，然后完成库存的缩减。

即使当库存系统故障了，用户下单完成后只要将消息能够写入消息队列，就可以保证用户下单的状态是完成的，消息队列中的数据可以持久化，当库存系统修复后可以直接从消息队列中进行订阅，完成整个流程操作，从而实现了应用的解耦。

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3.3.流量削锋

流量削锋也是一种典型的应用场景，一般应用于高并发时刻，例如秒杀活动，高并发时一般会因为流量过大，导致应用的状态异常，从而影响线上用户的使用，通过MQ消息队列就可以解决此问题。

通过MQ消息队列可以控制请求的流量、缓解短时间内高并发压垮应用系统。

如下图所示，用户的请求首先被写入到消息队列中，由应用系统通过策略读取消息队列中的数据，然后进行处理，用户的请求相当于生产者，程序相当于消费者。

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4.常见的MQ消息队列产品对比

MQ产品	开发语言	单机吞吐量	时效性	可用性	功能特性
ActiveMQ	JAVA	万级	毫秒级	高（支持主从架构）	产品成熟，文档多，各种协议支持下高
RabbitMQ	Erlang	万级	微秒级	高（支持主从架构）	基于Erlang开发，并发能力强，性能极高，延时很低，管理界面较丰富
RocketMQ	JAVA	十万级	毫秒级	非常高（分布式架构）	MQ功能比较完备，扩展性强
Kafka	Scala	十万级	毫秒级	非常高（分布式）	大数据领域应用广泛