Java面试集锦(一)之RabbitMQ

  • 作者: 凯哥Java
  • 面试宝典
  • 时间:2020-08-04 21:31
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简介 RabbitMQRabbitMQ即一个消息队列,主要是用来实现应用程序的异步和解耦,同时也能起到消息缓冲,消息分发的作用。①.通过异步处理提高系统性能image.jpeg通过异步处理提高系统性能如上图,在不使用消息队列服务器的时候,用户的请求数据直接写入数据库,在高并发的情况下数据库压力剧增,使得响应速度变慢。但是在使用消息队列之后,用户的请求数据发送给消息队列之后立即返回,再由消息队列的消费者进

RabbitMQ

RabbitMQ 即一个消息队列,主要是用来实现应用程序的异步和解耦,同时也能起到消息缓冲,消息分发的作用。

①.通过异步处理提高系统性能

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通过异步处理提高系统性能


如上图,在不使用消息队列服务器的时候,用户的请求数据直接写入数据库,在高并发的情况下数据库压力剧增,使得响应速度变慢。但是在使用消息队列之后,用户的请求数据发送给消息队列之后立即 返回,再由消息队列的消费者进程从消息队列中获取数据,异步写入数据库。由于消息队列服务器处理速度快于数据库(消息队列也比数据库有更好的伸缩性),因此响应速度得到大幅改善。

通过以上分析我们可以得出消息队列具有很好的削峰作用的功能——即通过异步处理,将短时间高并发产生的事务消息存储在消息队列中,从而削平高峰期的并发事务。 举例:在电子商务一些秒杀、促销活动中,合理使用消息队列可以有效抵御促销活动刚开始大量订单涌入对系统的冲击。如下图所示:

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合理使用消息队列可以有效抵御促销活动刚开始大量订单涌入对系统的冲击

因为用户请求数据写入消息队列之后就立即返回给用户了,但是请求数据在后续的业务校验、写数据库等操作中可能失败。因此使用消息队列进行异步处理之后,需要适当修改业务流程进行配合,比如用户在提交订单之后,订单数据写入消息队列,不能立即返回用户订单提交成功,需要在消息队列的订单消费者进程真正处理完该订单之后,甚至出库后,再通过电子邮件或短信通知用户订单成功,以免交易纠纷。这就类似我们平时手机订火车票和电影票。

②.降低系统耦合性
我们知道模块分布式部署以后聚合方式通常有两种:1.分布式消息队列和2.分布式服务。

先来简单说一下分布式服务:

目前使用比较多的用来构建SOA(Service Oriented Architecture面向服务体系结构)的分布式服务框架是阿里巴巴开源的Dubbo

再来谈我们的分布式消息队列:

我们知道如果模块之间不存在直接调用,那么新增模块或者修改模块就对其他模块影响较小,这样系统的可扩展性无疑更好一些。

我们最常见的事件驱动架构类似生产者消费者模式,在大型网站中通常用利用消息队列实现事件驱动结构。如下图所示:

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利用消息队列实现事件驱动结构

消息队列使利用发布-订阅模式工作,消息发送者(生产者)发布消息,一个或多个消息接受者(消费者)订阅消息。 从上图可以看到消息发送者(生产者)和消息接受者(消费者)之间没有直接耦合,消息发送者将消息发送至分布式消息队列即结束对消息的处理,消息接受者从分布式消息队列获取该消息后进行后续处理,并不需要知道该消息从何而来。对新增业务,只要对该类消息感兴趣,即可订阅该消息,对原有系统和业务没有任何影响,从而实现网站业务的可扩展性设计。

消息接受者对消息进行过滤、处理、包装后,构造成一个新的消息类型,将消息继续发送出去,等待其他消息接受者订阅该消息。因此基于事件(消息对象)驱动的业务架构可以是一系列流程。

另外为了避免消息队列服务器宕机造成消息丢失,会将成功发送到消息队列的消息存储在消息生产者服务器上,等消息真正被消费者服务器处理后才删除消息。在消息队列服务器宕机后,生产者服务器会选择分布式消息队列服务器集群中的其他服务器发布消息。

备注: 不要认为消息队列只能利用发布-订阅模式工作,只不过在解耦这个特定业务环境下是使用发布-订阅模式的,比如在我们的ActiveMQ消息队列中还有点对点工作模式,具体的会在后面的文章给大家详细介绍,这一篇文章主要还是让大家对消息队列有一个更透彻的了解。

2 .那么使用消息队列会带来什么问题?考虑过这个问题吗?·

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  • 系统可用性降低:系统可用性在某种程度上降低,为什么这样说呢?在加入MQ之前,你不用考虑消息丢失或者说MQ挂掉等等的情况,但是,引入MQ之后你就需要去考虑了!

1.RabbitMQ的高可用性 (RabbitMQ是比较有代表性的,因为是基于主从做高可用性的,我们就以他为例子讲解第一种MQ的高可用性怎么实现。)

镜像集群模式:这种模式,才是所谓的rabbitmq的高可用模式,跟普通集群模式不一样的是,你创建的queue,无论元数据还是queue里的消息都会存在于多个实例上,然后每次你写消息到queue的时候,都会自动把消息到多个实例的queue里进行消息同步。

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  • 系统复杂性提高: 加入MQ之后,你需要保证消息没有被重复消费、处理消息丢失的情况、保证消息传递的顺序性等等问题!

解决重复消费问题(1.插入之前检验2. 基于数据库的唯一键来保证重复数据不会重复插入多条)

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处理消息丢失

1.如果你要确保说写rabbitmq的消息别丢,可以开启confirm模式,在生产者那里设置开启confirm模式之后,你每次写的消息都会分配一个唯一的id,然后如果写入了rabbitmq中,rabbitmq会给你回传一个ack消息,告诉你说这个消息ok了。如果rabbitmq没能处理这个消息,会回调你一个nack接口,告诉你这个消息接收失败,你可以重试。而且你可以结合这个机制自己在内存里维护每个消息id的状态,如果超过一定时间还没接收到这个消息的回调,那么你可以重发。

保证顺序性

(1)rabbitmq:拆分多个queue,每个queue一个consumer,就是多一些queue而已,确实是麻烦点;或者就一个queue但是对应一个consumer,然后这个consumer内部用内存队列做排队,然后分发给底层不同的worker来处理

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  • 一致性问题: 我上面讲了消息队列可以实现异步,消息队列带来的异步确实可以提高系统响应速度。但是,万一消息的真正消费者并没有正确消费消息怎么办?这样就会导致数据不一致的情况了!

  • 2.RabbitMQ自带的解决方案

RabbitMQ提供以下两种方式解决上述问题。

2.1事务机制

  • 事务机制能够解决生产者与broker之间消息确认的问题,只有消息成功被broker接受,事务才能提交成功,否则就进行事务回滚操作并进行消息重发。但是使用事务机制会降低RabbitMQ的消息吞吐量,不适用于需要发布大量消息的业务场景。

2.2消息确认机制

  • 生产者将信道设置成confirm模式,一旦信道进入confirm模式,所有在该信道上面发布的消息都会被指派一个唯一的ID(从1开始),一旦消息被投递到所有匹配的队列之后,broker就会发送一个确认给生产者(包含消息的唯一ID),这就使得生产者知道消息已经正确到达目的队列了。

  • 与事务机制相比较,确认机制采用异步回调方式来处理确认消息,性能得到了较大的提升,可以确保数据同步的一致性。

消息队列的常见使用场景吧,其实场景有很多,但是比较核心的有3个:解耦、异步、削峰

1.解耦

1.1 解耦前

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1.2 解耦后

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2.异步

2.1 异步前

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2.2 异步后

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3.削峰

3.1 削峰前

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3.2 削峰后
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RabbitMQ的具体操作

https://blog.csdn.net/lyj2018gyq/article/details/83178764


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