消息队列概念和使用场景及ActiveMQ详细入门使用教程

一、消息队列

消息即是信息的载体。为了让消息发送者和消息接收者都能够明白消息所承载的信息（消息发送者需要知道如何构造消息；消息接收者需要知道如何解析消息），它们就需要按照一种统一的格式描述消息，这种统一的格式称之为消息协议。所以，有效的消息一定具有某一种格式；而没有格式的消息是没有意义的。

而消息从发送者到接收者的方式也有两种。一种我们可以称为即时消息通讯，也就是说消息从一端发出后（消息发送者）立即就可以达到另一端（消息接收者），这种方式的具体实现就是我们已经介绍过的RPC（当然单纯的http通讯也满足这个定义）；另一种方式称为延迟消息通讯，即消息从某一端发出后，首先进入一个容器进行临时存储，当达到某种条件后，再由这个容器发送给另一端。这个容器的一种具体实现就是消息队列。
二、消息队列的应用场景

以下介绍消息队列在实际应用中常用的使用场景。异步处理，应用解耦，流量削锋和消息通讯四个场景。
2.1异步处理

场景说明：用户注册后，需要发注册邮件和注册短信。传统的做法有两种1.串行的方式；2.并行方式。

**（1）串行方式：**将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件，再发送注册短信。以上三个任务全部完成后，返回给客户端。

**（2）并行方式：**将注册信息写入数据库成功后，发送注册邮件的同时，发送注册短信。以上三个任务完成后，返回给客户端。与串行的差别是，并行的方式可以提高处理的时间。

假设三个业务节点每个使用50毫秒钟，不考虑网络等其他开销，则串行方式的时间是150毫秒，并行的时间可能是100毫秒。

因为CPU在单位时间内处理的请求数是一定的，假设CPU1秒内吞吐量是100次。则串行方式1秒内CPU可处理的请求量是7次（1000/150）。并行方式处理的请求量是10次（1000/100）。

小结：如以上案例描述，传统的方式系统的性能（并发量，吞吐量，响应时间）会有瓶颈。如何解决这个问题呢？

引入消息队列，将不是必须的业务逻辑，异步处理。改造后的架构如下：

按照以上约定，用户的响应时间相当于是注册信息写入数据库的时间，也就是50毫秒。注册邮件，发送短信写入消息队列后，直接返回，因此写入消息队列的速度很快，基本可以忽略，因此用户的响应时间可能是50毫秒。因此架构改变后，系统的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍，比并行提高了两倍。
2.2应用解耦

场景说明：用户下单后，订单系统需要通知库存系统。传统的做法是，订单系统调用库存系统的接口。如下图：

传统模式的缺点：

1）假如库存系统无法访问，则订单减库存将失败，从而导致订单失败；

2）订单系统与库存系统耦合；

如何解决以上问题呢？引入应用消息队列后的方案，如下图：

订单系统：用户下单后，订单系统完成持久化处理，将消息写入消息队列，返回用户订单下单成功。
库存系统：订阅下单的消息，采用拉/推的方式，获取下单信息，库存系统根据下单信息，进行库存操作。
假如：在下单时库存系统不能正常使用。也不影响正常下单，因为下单后，订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦。

2.3流量削锋

流量削锋也是消息队列中的常用场景，一般在秒杀或团抢活动中使用广泛。

应用场景：秒杀活动，一般会因为流量过大，导致流量暴增，应用挂掉。为解决这个问题，一般需要在应用前端加入消息队列。

可以控制活动的人数；
可以缓解短时间内高流量压垮应用；



用户的请求，服务器接收后，首先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大数量，则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面；
秒杀业务根据消息队列中的请求信息，再做后续处理。

2.4日志处理

日志处理是指将消息队列用在日志处理中，比如Kafka的应用，解决大量日志传输的问题。架构简化如下：

日志采集客户端，负责日志数据采集，定时写受写入Kafka队列；
Kafka消息队列，负责日志数据的接收，存储和转发；
日志处理应用：订阅并消费kafka队列中的日志数据；

以下是新浪kafka日志处理应用案例：转自（新浪技术分享：我们如何扛下32亿条实时日志的分析处理）

(1)Kafka：接收用户日志的消息队列。

(2)Logstash：做日志解析，统一成JSON输出给Elasticsearch。

(3)Elasticsearch：实时日志分析服务的核心技术，一个schemaless，实时的数据存储服务，通过index组织数据，兼具强大的搜索和统计功能。

(4)Kibana：基于Elasticsearch的数据可视化组件，超强的数据可视化能力是众多公司选择ELK stack的重要原因。
2.5消息通讯

消息通讯是指，消息队列一般都内置了高效的通信机制，因此也可以用在纯的消息通讯。比如实现点对点消息队列，或者聊天室等。

点对点通讯：

客户端A和客户端B使用同一队列，进行消息通讯。

聊天室通讯：

客户端A，客户端B，客户端N订阅同一主题，进行消息发布和接收。实现类似聊天室效果。

以上实际是消息队列的两种消息模式，点对点或发布订阅模式。

三、消息模式
1. 点对点模式和发布订阅模式：是否可以重复消费

P2P模式：

P2P模式包含三个角色：消息队列（Queue），发送者(Sender)，接收者(Receiver)。每个消息都被发送到一个特定的队列，接收者从队列中获取消息。队列保留着消息，直到他们被消费或超时。
P2P的特点

每个消息只有一个消费者（Consumer）(即一旦被消费，消息就不再在消息队列中)
发送者和接收者之间在时间上没有依赖性，也就是说当发送者发送了消息之后，不管接收者有没有正在运行，它不会影响到消息被发送到队列
接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功

如果希望发送的每个消息都会被成功处理的话，那么需要P2P模式。、

Pub/sub模式：

包含三个角色：主题（Topic），发布者（Publisher），订阅者（Subscriber）。多个发布者将消息发送到Topic,系统将这些消息传递给多个订阅者。
Pub/Sub的特点

每个消息可以有多个消费者
发布者和订阅者之间有时间上的依赖性。针对某个主题（Topic）的订阅者，它必须创建一个订阅者之后，才能消费发布者的消息。
为了消费消息，订阅者必须保持运行的状态。

为了缓和这样严格的时间相关性，JMS允许订阅者创建一个可持久化的订阅。这样，即使订阅者没有被**（运行），它也能接收到发布者的消息。
如果希望发送的消息可以不被做任何处理、或者只被一个消息者处理、或者可以被多个消费者处理的话，那么可以采用Pub/Sub模型。
2. 推模式和拉模式：消息的更新者

推(push)模式是一种基于C/S机制、由服务器主动将信息送到客户器的技术。

在push模式应用中，服务器把信息送给客户器之前，并没有明显的客户请求。push事务由服务器发起。push模式可以让信息主动、快速地寻找用户/客户器，信息的主动性和实时性比较好。但精确性较差，可能推送的信息并不一定满足客户的需求。
推送模式不能保证能把信息送到客户器，因为推模式采用了广播机制，如果客户器正好联网并且和服务器在同一个频道上，推送模式才是有效的。
push模式无法跟踪状态，采用了开环控制模式，没有用户反馈信息。在实际应用中，由客户器向服务器发送一个申请，并把自己的地址（如IP、port）告知服务器，然后服务器就源源不断地把信息推送到指定地址。在多媒体信息广播中也采用了推模式。

拉（pull）模式与推模式相反，是由客户器主动发起的事务。

服务器把自己所拥有的信息放在指定地址（如IP、port），客户器向指定地址发送请求，把自己需要的资源“拉”回来。不仅可以准确获取自己需要的资源，还可以及时把客户端的状态反馈给服务器。

ActiveMQ介绍

 MQ是消息中间件，是一种在分布式系统中应用程序借以传递消息的媒介，常用的有ActiveMQ，RabbitMQ，kafka。ActiveMQ是Apache下的开源项目，完全支持JMS1.1和J2EE1.4规范的JMS Provider实现。

特点：
1、支持多种语言编写客户端
2、对spring的支持，很容易和spring整合
3、支持多种传输协议：TCP,SSL,NIO,UDP等
4、支持AJAX
消息形式：
1、点对点（queue）
2、一对多（topic）

ActiveMQ安装
消息队列概念和使用场景及ActiveMQ详细入门使用教程
ActiveMQ测试

编写一个测试类对ActiveMQ进行测试，首先得向pom文件中添加ActiveMQ相关的jar包：

 <dependency>  
         <groupId>org.apache.activemq</groupId>  
         <artifactId>activemq-all</artifactId>  
    </dependency>

queue的发送代码如下:

    public void testMQProducerQueue() throws Exception{
        //1、创建工厂连接对象，需要制定ip和端口号
        ConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://192.168.156.44:61616");
        //2、使用连接工厂创建一个连接对象
        Connection connection = connectionFactory.createConnection();
        //3、开启连接
        connection.start();
        //4、使用连接对象创建会话（session）对象
        Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        //5、使用会话对象创建目标对象，包含queue和topic（一对一和一对多）
        Queue queue = session.createQueue("test-queue");
        //6、使用会话对象创建生产者对象
        MessageProducer producer = session.createProducer(queue);
        //7、使用会话对象创建一个消息对象
        TextMessage textMessage = session.createTextMessage("hello!test-queue");
        //8、发送消息
        producer.send(textMessage);
        //9、关闭资源
        producer.close();
        session.close();
        connection.close();
    }

接收代码：

    public void TestMQConsumerQueue() throws Exception{
        //1、创建工厂连接对象，需要制定ip和端口号
        ConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://192.168.156.44:61616");
        //2、使用连接工厂创建一个连接对象
        Connection connection = connectionFactory.createConnection();
        //3、开启连接
        connection.start();
        //4、使用连接对象创建会话（session）对象
        Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        //5、使用会话对象创建目标对象，包含queue和topic（一对一和一对多）
        Queue queue = session.createQueue("test-queue");
        //6、使用会话对象创建生产者对象
        MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue);
        //7、向consumer对象中设置一个messageListener对象，用来接收消息
        consumer.setMessageListener(new MessageListener() {
 
            @Override
            public void onMessage(Message message) {
                // TODO Auto-generated method stub
                if(message instanceof TextMessage){
                    TextMessage textMessage = (TextMessage)message;
                    try {
                        System.out.println(textMessage.getText());
                    } catch (JMSException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        //8、程序等待接收用户消息
        System.in.read();
        //9、关闭资源
        consumer.close();
        session.close();
        connection.close();
    }

接着对topic进行测试，发送代码如下：

public void TestTopicProducer() throws Exception{
    //1、创建工厂连接对象，需要制定ip和端口号
    ConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://192.168.156.44:61616");
    //2、使用连接工厂创建一个连接对象
    Connection connection = connectionFactory.createConnection();
    //3、开启连接
    connection.start();
    //4、使用连接对象创建会话（session）对象
    Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
    //5、使用会话对象创建目标对象，包含queue和topic（一对一和一对多）
    Topic topic = session.createTopic("test-topic");
    //6、使用会话对象创建生产者对象
    MessageProducer producer = session.createProducer(topic);
    //7、使用会话对象创建一个消息对象
    TextMessage textMessage = session.createTextMessage("hello!test-topic");
    //8、发送消息
    producer.send(textMessage);
    //9、关闭资源
    producer.close();
    session.close();
    connection.close();
}

接收代码：

    public void TestTopicConsumer() throws Exception{
        //1、创建工厂连接对象，需要制定ip和端口号
        ConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://192.168.156.44:61616");
        //2、使用连接工厂创建一个连接对象
        Connection connection = connectionFactory.createConnection();
        //3、开启连接
        connection.start();
        //4、使用连接对象创建会话（session）对象
        Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        //5、使用会话对象创建目标对象，包含queue和topic（一对一和一对多）
        Topic topic = session.createTopic("test-topic");
        //6、使用会话对象创建生产者对象
        MessageConsumer consumer = session.createConsumer(topic);
        //7、向consumer对象中设置一个messageListener对象，用来接收消息
        consumer.setMessageListener(new MessageListener() {
 
            @Override
            public void onMessage(Message message) {
                // TODO Auto-generated method stub
                if(message instanceof TextMessage){
                    TextMessage textMessage = (TextMessage)message;
                    try {
                        System.out.println(textMessage.getText());
                    } catch (JMSException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        //8、程序等待接收用户消息
        System.in.read();
        //9、关闭资源
        consumer.close();
        session.close();
        connection.close();
    }

ActiveMQ整合spring及项目中运用

activeMQ与spring看一整合到一起使用，除了添加ActiveMQ相关的jar包外，还需要添加spring的jar包：

    <dependency>  
        <groupId>org.springframework</groupId>  
        <artifactId>spring-context</artifactId>  
    </dependency>

然后编写applicationContext-activemq.xml文件，
代码如下：




<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"  
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"  
    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"  
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.2.xsd  
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util-4.2.xsd">  
 
    <!-- 配置能够产生connection的connectionfactory，由JMS对应的服务厂商提供 -->
    <bean id="tagertConnectionFactory" class="org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory">
        <constructor-arg name="brokerURL" value="tcp://192.168.156.44:61616"/>
    </bean>
    <!-- 配置spring管理真正connectionfactory的connectionfactory，相当于spring对connectionfactory的一层封装 -->
    <bean id="connectionFactory" class="org.springframework.jms.connection.SingleConnectionFactory">
        <property name="targetConnectionFactory" ref="tagertConnectionFactory"/>
    </bean>
    <!-- 配置生产者 -->
    <!-- Spring使用JMS工具类，可以用来发送和接收消息 -->
    <bean id="jmsTemplate" class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate">
        <!-- 这里是配置的spring用来管理connectionfactory的connectionfactory -->
        <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory"/>
    </bean>
    <!-- 配置destination -->
    <!-- 队列目的地 -->
    <bean id="queueDestination" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue">
        <constructor-arg value="spring-queue"/>
    </bean>
    <!-- 话题目的地 -->
    <bean id="itemAddTopic" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQTopic">
        <constructor-arg value="item-add-topic"/>
    </bean>
</beans>

然后在我们淘淘商城中，商品添加到数据库的时候，对应也要添加数据到我们的solr索引中，所以生产者应该在插入数据后创建：
消息队列概念和使用场景及ActiveMQ详细入门使用教程
当然，在xml文件中配置好的jmstemplate和destination也要注入进来：

    @Autowired
    private JmsTemplate jmsTemplate;
    @Resource(name="itemAddTopic")
    private Destination destination;

然后消费者应该写在我们的搜索工程中，首先添加spring和activeMQ的jar包，然后配置xml文件，再编写一个监听器，当接收到消息时，就讲数据存入索引库，xml文件代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"  
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"  
    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"  
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.2.xsd  
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util-4.2.xsd">  
 
    <!-- 配置能够产生connection的connectionfactory，由JMS对应的服务厂商提供 -->
    <bean id="tagertConnectionFactory" class="org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory">
        <constructor-arg name="brokerURL" value="tcp://192.168.156.44:61616"/>
    </bean>
    <!-- 配置spring管理真正connectionfactory的connectionfactory，相当于spring对connectionfactory的一层封装 -->
    <bean id="connectionFactory" class="org.springframework.jms.connection.SingleConnectionFactory">
        <property name="targetConnectionFactory" ref="tagertConnectionFactory"/>
    </bean>
    <!-- 配置destination -->
    <!-- 队列目的地 -->
    <bean id="queueDestination" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue">
        <constructor-arg value="spring-queue"/>
    </bean>
    <!-- 话题目的地 -->
    <bean id="itemAddTopic" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQTopic">
        <constructor-arg value="item-add-topic"/>
    </bean>
    <!-- 配置监听器 -->
    <bean id="myListener" class="com.taotao.search.listener.MyListener"/>
    <bean id="itemAddListener" class="com.taotao.search.listener.ItemAddListener"/>
    <!-- 系统监听器 -->
<!--    <bean class="org.springframework.jms.listener.DefaultMessageListenerContainer">
        <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory"/>
        <property name="destination" ref="queueDestination"/>
        <property name="messageListener" ref="myListener"/>
    </bean> -->
    <bean class="org.springframework.jms.listener.DefaultMessageListenerContainer">
        <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory"/>
        <property name="destination" ref="itemAddTopic"/>
        <property name="messageListener" ref="itemAddListener"/>
    </bean>
</beans>

接收消息代码：
消息队列概念和使用场景及ActiveMQ详细入门使用教程

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