消息中间件的设计

消息中间件的设计

一、什么是消息中间件

消息中间件的运用

上图是一个基于消息中间件的分布式系统架构。

用户想要实现某种功能，比如注册、创建订单、支付等。并没有通过前台系统直接去调用其他的子系统。而是将这个请求包装成消息和数据，暂时存放在消息中间件中。而其他子系统接受到这些消息后会去处理对应的请求。

好处：

解决系统之间的耦合。我们并没有实现系统与系统之间的直接调用。而是通过中间件的转换。

因此，什么是消息中间件：

1. 利用可靠的消息传递机制进行平台无关的*数据交流**。
2. 基于数据和消息来进行分布式系统的集成。
3. 通过提供消息传递和消息排队模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信。

应用场景：

跨系统数据传递、高并发流量削峰、数据异步处理……

常见的消息中间件：

ActiveMQ、RabbitMQ、kafka、RocketMQ……

二、消息中间件核心设计

本质：

一种具备接受请求、保存数据、发送数据等功能的网络应用。

和其他的应用程序不同，消息中间件不会去处理复杂的业务逻辑，因此，它的效率会更高。

消息中间件的核心：

• 协议
• 持久化机制
• 消息分发机制
• 高可用、好可靠设计

1、协议

协议是：计算机之间通信时共同遵从的一组约定，都遵守相同的约定，计算机之间才能交流。

协议的三要素：
1. 语法：数据与控制信息的结构或格式
2. 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应
3. 时序：事件实现顺序的详细说明

常用的消息中间件协议：

OpenWire、AMQP、MQTT、Kafka、OpenMassage

为什么不使用HTTP协议呢？

HTTP语法中规定了太多的请求头、响应头等。这对于消息中间件来说是不需要的。影响数据传输效率。

2、持久化

就是将数据存入磁盘中，如果在内存中，服务重启就会消失。

常见的持久化机制有两种：存储在文件中、存储在数据库中

不同的消息中间件支持不同的持久化机制。

4、消息分发

场景一：消息中间件需要将消息正确的发送到子系统中。

场景二：消息中间件在业务逻辑失败后可以重新发送。

常见消息中间件的发送策略：

5、高可用

高可用是指：产品在规定的条件和规定的时刻内处于可执行规定功能状态的能力。

因此：

当业务量大时，一台消息中间件服务器可能无法满足需求，所以需要消息中间件集群部署。

问题：和MySQL、Redis等集群一样，这些都是存放数据的。这时候需要考虑数据共享的问题了。

解决方法一：基于主从共享数据的部署方式

客户端将数据存放在主服务器中，然后数据就会存放在文件系统中，而其他的从服务器想要得到数据，就从文件系统中读取。

解决方法二：基于主从同步的部署方式

生产者发送数据到中间件，消息会同步到其他的中间件上。

解决方法三：多主集群转发部署方式

消息中间件的集群之间知道消费者想要的数据在哪里，通过中间件之间转发，发送给消费者。

6、高可靠

高可靠是指：系统可以无故障地持续运行。比如一个系统从来不崩溃、报错或者概率很低。

消息中间件中的高可靠：

• 消息传输可靠：协议来保证系统间数据解析的正确性
• 消息存储可靠：持久化保证存储可靠性