ActiveMQ、rabbitmq

JMS模型

是一种Java消息服务协议,支持两种模型:点对点或队列模型,发布/订阅模型

点对点

在点对点或队列模型下,一个生产者向一个特定的队列发布消息,一个消费者从该队列中读取消息。这里,生产者知道消费者的队列,并直接将消息发送到消费者的队列。这种模式被概括为:
1)只有一个消费者将获得消息
2)生产者不需要在接收者消费该消息期间处于运行状态,接收者也同样不需要在消息发送时处于运行状态。
3)每一个成功处理的消息都由接收者签收

发布者/订阅者

发布者/订阅者模型支持向一个特定的消息主题发布消息。0或多个订阅者可能对接收来自特定消息主题的消息感兴趣。在这种模型下,发布者和订阅者彼此不知道对方。这种模式好比是匿名公告板。这种模式被概括为:
1)多个消费者可以获得消息
2)在发布者和订阅者之间存在时间依赖性。发布者需要创建一个订阅(subscription),以便客户能够购订阅。订阅者必须保持持续的活动状态以接收消息,除非订阅者创建了持久的订阅。在那种情况下,在订阅者未连接时发布的消息将在订阅者重新连接时重新发布。

ActiveMQ

官方:http://activemq.apache.org

框架组件

  • 逻辑框架:
    ActiveMQ、rabbitmq
  • 基本组件:
    Broker,消息代理,表示消息队列服务器实体,接受客户端连接,提供消息通信的核心服务。
    Producer,消息生产者,业务的发起方,负责生产消息并传输给 Broker 。
    Consumer,消息消费者,业务的处理方,负责从 Broker 获取消息并进行业务逻辑处理。
    Topic,主题,发布订阅模式下的消息统一汇集地,不同生产者向 Topic 发送消息,由 Broker 分发到不同的订阅者,实现消息的广播。
    Queue,队列,点对点模式下特定生产者向特定队列发送消息,消费者订阅特定队列接收消息并进行业务逻辑处理。
    Message,消息体,根据不同通信协议定义的固定格式进行编码的数据包,来封装业务 数据,实现消息的传输。
    connector(broker与client,broker与broker)的协议:vm,tcp,xxxx
    持久消息的存储:KahaDB(基于文件),journal+JDBC,内存,levelDb(leveldb+zk作为M-S复制方案)

消费/持久化/删除

  • 消息存入
    内存+磁盘光标,若内存不够,维护一份磁盘索引位置(对于消费速度慢的,后续还会访问的消息),性能会受影响,主要是因为分片不好,单机内存不够。

    ActiveMQ、rabbitmq

  • 删除
    如果非持久,订阅者不在线再回来收不到消息,topic给所有有效连接的订阅者发送后就删除
    对于点对点的消息一旦消费者完成消费这条消息将从broker上删除;
    对于发布订阅类型的消息,即使所有的订阅者都完成了消费,Broker也不一定会马上删除无用消息,而是保留推送历史,之后会异步清除无用消息。而每个订阅者消费到了哪条消息的offset会记录在Broker,以免下次重复消费。因为消息是顺序消费,先进先出,所以只需要记录上次消息消费到哪里就可以了。
  • 持久化
    持久化三个表:
    activemq_acks:用于存储订阅关系。如果是持久化Topic,订阅者和服务器的订阅关系在这个表保存,主要数据库字段如下:

    container:消息的destination
    sub_dest:如果是使用static集群,这个字段会有集群其他系统的信息
    client_id:每个订阅者都必须有一个唯一的客户端id用以区分
    sub_name:订阅者名称
    selector:选择器,可以选择只消费满足条件的消息。条件可以用自定义属性实现,可支持多属性and和or操作
    last_acked_id:记录消费过的消息的id

    activemq_lock:在集群环境,只有一个Master Broker可以获得消息,用于记录哪个Broker是当前的Master Broker。

    activemq_msgs:用于存储消息,Queue和Topic都存储在这个表中。主要的数据库字段如下:

    id:自增的数据库主键
    container:消息的destination
    msgid_prod:消息发送者客户端的主键
    msg_seq:是发送消息的顺序,msgid_prod+msg_seq可以组成jms的messageid
    expiration:消息的过期时间,存储的是从1970-01-01到现在的毫秒数
    msg:消息本体的java序列化对象的二进制数据
    priority:优先级,从0-9,数值越大优先级越高
    activemq_acks用于存储订阅关系。如果是持久化topic,订阅者和服务器的订阅关系在这个表保存。

集群

  • M-S
    数据单独HA方案共享+锁获取master/slave切换。leveldb+zk/KahaDB+SAN
  • 类似分片:networkConnector。
    对于订阅,一直在brocker中转发,直到消费。对于queue顺序保证比较困难。https://shift-alt-ctrl.iteye....

AMQP

不限于java的通用消息系统协议,官方:
http://docs.oasis-open.org/am...
定义了以下几层内容:
TYPE - type system and encoding
Transport - AMQP transport layer(全双工可靠递交对等,connection=>多channel的session=>links)
Messaging - AMQP Messaging Layer (对消息确认,拒绝,持久化等规定)
Transactions - AMQP Transactions Layer(事务提交等)
Security - AMQP Security Layers

rabbitmq

架构组件

ActiveMQ、rabbitmq

  • Message
    消息,消息是不具名的,它由消息头和消息体组成。消息体是不透明的,而消息头则由一系列的可选属性组成,这些属性包括routing-key(路由键)、priority(相对于其他消息的优先权)、delivery-mode(指出该消息可能需要持久性存储)等。
  • Publisher
    消息的生产者,也是一个向交换器发布消息的客户端应用程序。
  • Exchange
    交换器,用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列。Exchange 类型
    Exchange分发消息时根据类型的不同分发策略有区别,目前共四种类型:direct、fanout、topic、headers(基本不用)
    1.直连型交换机(direct exchange)是根据消息携带的路由键(routing key)将消息投递给对应绑定键的队列。直连交换机用来处理消息的单播路由(unicast routing)(尽管它也可以处理多播路由)。下边介绍它是如何工作的:
    1)将一个队列(一个消费者一个队列)绑定到某个交换机上时,赋予该绑定一个绑定键(Binding Key),假设为R;
    2)当一个携带着路由键(Routing Key)为R的消息被发送给直连交换机时,交换机会把它路由给绑定键为R的队列(完全匹配,有几个R就发几个)
    直连交换机的队列通常是循环分发任务给多个消费者(我们称之为轮询)
    2.生产者(P)生产消息推送到 Exchange,遵循 fanout 的规则将消息推送到所有与它绑定 Queue
    3.topic
    同直连型,只不过是模糊匹配
  • Binding
    绑定,用于消息队列和交换器之间的关联。一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则,所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表。
  • Queue
    消息队列,用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器,也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列里面,等待消费者连接到这个队列将其取走。(多个消费者可以订阅同一个Queue,这时Queue中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理,而不是每个消费者都收到所有的消息并处理,所以topic的每个消费者的topic的queue应该一样或前匹配https://juejin.im/entry/599e5...
  • Connection
    网络连接,比如一个TCP连接。
  • Channel
    信道,多路复用连接中的一条独立的双向数据流通道。信道是建立在真实的TCP连接内地虚拟连接,AMQP 命令都是通过信道发出去的,不管是发布消息、订阅队列还是接收消息,这些动作都是通过信道完成。因为对于操作系统来说建立和销毁 TCP 都是非常昂贵的开销,所以引入了信道的概念,以复用一条 TCP 连接。
  • Consumer
    消息的消费者,表示一个从消息队列中取得消息的客户端应用程序。
  • Virtual Host
    虚拟主机,表示一批交换器、消息队列和相关对象。虚拟主机是共享相同的身份认证和加密环境的独立服务器域。每个 vhost 本质上就是一个 mini 版的 RabbitMQ 服务器,拥有自己的队列、交换器、绑定和权限机制。vhost 是 AMQP 概念的基础,必须在连接时指定,RabbitMQ 默认的 vhost 是 / 。
  • Broker
    表示消息队列服务器实体。

持久化、删除、确认机制、事务

  • 持久化
    要求消息持久/内存满了(自行开发,因为要释放RAM,队列有非常活跃和静止之分不适合都快照增量的方式)

buffer->文件->刷盘,消息+索引,当删除Segment到阈值文件合并。需要持久化消息,exchange,队列。

Segment的删除rabbit_msg_index模块为每一个Segment维护一个unacked计数,每publish一个消息加1,每ack一个消息减1,当unacked=0时,文件删除。
  • 消息删除
    可以指定noAck参数,当noAck=false时,RabbitMQ会等待消费者显式发回ack信号后才从内存(和磁盘,如果是持久化消息的话)中移去消息。否则,RabbitMQ会在队列中消息被消费后立即删除它)每个队列单独处理
  • ACK与事务
    默认情况下发布操作是不会返回任何信息给生产者的,
    1.使用事务:
    client发送Tx.Select
    broker发送Tx.Select-Ok(之后publish)
    client发送Tx.Commit
    broker发送Tx.Commit-Ok
    client未收到确认会回滚并重发
    2.channel的confirm模式
    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,如果消息和队列是可持久化的,那么确认消息会将消息写入磁盘之后发出,broker回传给生产者的确认消息中deliver-tag域包含了确认消息的序列号,此外broker也可以设置basic.ack的multiple域,表示到这个序列号之前的所有消息都已经得到了处理。

集群

rabbitmq不支持动态扩展,erlang性能高
可以共享 user、vhost、exchange等,所有的数据和状态都是必须在所有节点上复制的,队列例外,只在单个节点而不是所有节点上创建完整的队列信息(元数据、状态、内容,RabbitMQ 2.6.0之后提供了镜像队列以避免集群节点故障导致的队列内容不可用)(猜测:消息的持久应该包含交换机上的和队列中的,发给所有队列后消息应该可删除了,消费后队列中的可删除了)
磁盘节点+内存节点,要求集群中至少有一个磁盘节点,所有其他节点可以是内存节点,当节点加入火离开集群时,它们必须要将该变更通知到至少一个磁盘节点,如果只有一个磁盘节点,刚好又是该节点崩溃了,那么集群可以继续路由消息,但不能创建队列、创建交换器、创建绑定、添加用户、更改权限、添加或删除集群节点。

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