消息总线的定义
前面在1.4.2节中强调过,在微服务架构中,经常会使用REST 服务或基于消息的通信机制。
在3.6节中也详细介绍了消息通信的实现方式。消息总线就是一种基于消息的通信机制。
消息总线是一种通信工具,可以在机器之间互相传输消息、文件等,它扮演着—种消息路由的角色,拥有一套完备的路由机制来决定消息传输方向。发送端只需要向消息总线发出消息,而不用管消息被如何转发。
Spring Cloud Bus通过轻量消息代理连接各个分布的节点。管理和传播所有分布式项目中的消息,本质是利用了MQ的广播机制在分布式的系统中传播消息,目前常用的有Kafka和RabbitMQ等。
消息总线常见的设计模式
在消息总线中,常见的设计模式有点对点模式及订阅/发布模式。
1.点对点(P2P)
点对点模式包含三个角色。
- 消息队列( Queue )。
- 生产者( Producer ) 。
- 消费者(Consumer )。
点对点模式中的每个消息都被发送到一个特定的队列,消费者从队列中获取消息。队列保留着消息,直到它们被消费或超时。图16-1展示了点对点模式的运行流程图。
点对点模式具有以下特点。
- 每个消息只有一个消费者,即消息一旦被消费,就不在消息队列中了。
- 生产者和消费者之间在时间上没有依赖性,也就是说当生产者发送了消息之后,不管消费者有没有正在运行,都不会影响到消息被发送到队列。
- 消费者在成功接收消息之后需向队列应答成功,这样消息队列才能知道消息是否被成功消费。
2.订阅/发布(PublSub )
订阅/发布模式包含三个角色。
- 主题(Topic )。
- 发布者(Publisher )。
- 订阅者(Subscriber )。
订阅/发布模式中,多个发布者将消息发送到对应的主题,系统将这些消息传递给多个订阅者。图16-2展示了订阅/发布模式的运行流程图。
订阅/发布模式具有以下特点。
- 每个消息可以有多个消费者。
- 主题可以被认为是消息的传输中介,发布者发布消息到主题,订阅者从主题订阅消息。
- 主题使得消息订阅者和消息发布者保持互相独立,不需要接触即可保证消息的传送。
消息总线的意义
在微服务架构中,经常会使用REST服务作为服务间的通信机制。REST以其轻量、简单、易理解而著称,但这种通信机制也并非适合所有的场景。例如,在一些高并发、高可靠、实时的场景,则需要消息总线来帮忙。
概括起来,消息总线具有以下几个优点。
1.实时性高
与REST 服务的“请求—响应”模式不同,消息总线的实时性非常高。使用了消息总线,生产者一方只要把消息往队列里一扔,就可以立马返回,响应用户了。无须等待处理结果,实现了异步处理。
同时,对于消费者而言,消费者对于消息的到达感知也非常及时。消费者会对消息总线进行监听,只要有消息进入队列,就可以马上得到通知。这种优势是REST 服务所不能具备的。在REST服务中,要想及时获取到更新通知,就不得不进行轮询。这往往非常低效。
2生产者与消费者解耦
在消息总线中,生产者负责将消息发送到队列中,而消费者把消息从队列中取出来。生产者无须等待消费者启动,消费者也无须关心生产者是否已经处于就绪状态。所以,这种模式能很好地实现生产者与消费者的解耦。
然而,如果是在REST服务中,服务调用方必须等待服务的提供方准备好了才能调用,否则就会调用失败。
3.故障率低
消息总线拥有对其他通信方式更高的成功率。一方面,生产者与消费者之间实现了解耦,所以,生产者与消费者之间不存在强关联关系,即便是生产者或消费者任意一方掉线了,也不会影响消息最终的送达;另一方面,消息总线往往会结合数据库来实现消息的持久化,并设置状态标识。只有消息消费成功,才会去修改状态标识。
消息总线同时还承担着缓冲区的作用。大量业务消息首先会进入消息队列进行缓存,消息的消费者可以根据自己的处理能力来进行消费,所以不管消息的数据量有多少,都不会对消费者造成冲击。
消息总线常见的实现方式
《分布式系统常用技术及案例分析》一书列举了非常多的流行的、开源的分布式消息服务,如Apache ActiveMQ、RabbitMQ、Apache RocketMQ、Apache Kafka等。这些消息中间件都实现了点对点模式及订阅/发布模式等常见的消息模式。
以下例子演示的是使用ActiveMQ实现生产者—消费者的Java实现方式。
生产者程序Producer.java:
代码语言:javascript复制public class Producer{
private static final Logger LOGGER=LoggerFactory.getLogger (Producer.
class);
private static final string BROKER_URE = ActiveMQConnection.DEFAULT_
BROKER URL;
private static final String SUBJECT= "waylau-queue";
public static void main (String[] args) throws JMSException f
//初始化连接工厂
ConnectionFactory connectionFactory= new ActiveMQConnection
Factory(BROKER_URL);
//获得连接
Connection conn = connectionFactory.createConnection();
//启动连接
conn.start(;
//创建session,第一个参数表示会话是否在事务中执行,第二个参数设定会话的应答模式
Session session = conn.createSession(false, Session.AUTO_
ACKNOWLEDGE);
//创建队列
Destination dest = session.createQueue(SUBJECT);
//createTopic方法用来创建Topic
//session.createTopic ("TOPIC");
//通过session 可以创建消息的生产者
MessageProducer producer = session.createProducer(dest);
for(int i=0;i<100;i ){
//初始化一个MQ消息
TextMessage message= session.createTextMessage ("Welcome to
waylau.com" i);
//发送消息
producer. send(message);
LOGGER.info("send message {}",i);
//关闭 MQ 连接
conn.close();
}
}
消费者程序Consumer.java:
代码语言:javascript复制public class Consumer implements MessageListener {
private static finalLogger LOGGER = LoggerFactory.getLogger
(Consumer.class);
private static final String BROKER_URL = ActiveMQConnection.DEFAULT
BROKER URL;
private static final string SUBJECT = "waylau-queue";
public static void main(String[] args) throws JMSExceptionf
//初始化 ConnectionFactory
ConnectionFactory connectionFactory =new ActiveMOConnection
Factory(BROKER_URL);
//创建Mo连接
Connection conn = connectionFactory.createConnection();
//启动连接
conn .start(;
//创建会话
Session session= conn.createSession (false,Session.AUTO_
ACKNOWLEDGE);
//通过会话创建目标
Destination dest = session.createQueue(SUBJECT);
//创建 MO 消息的消费者
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(dest);
//初始化 MessageListener
consumer me=newConsumer();
//给消费者设定监听对象
consumer .setMessageListener (me);
@override
public void onMessage(Message message){
TextMessage txtMessage =(TextMessage)message;
try{
LOGGER.info("get message " txtMessage.getText());
}catch (JMSException e) {
LOGGER.error("error {}",e));
}
}
执行命令来启动ActiveMQa:
代码语言:javascript复制bin/activemg start
生产者执行如下命令:
代码语言:javascript复制mvn clean compile exec:java -Dexec.mainClass=com.waylau.activemq.ProducerApp
输出如下。
代码语言:javascript复制20:12:10.807 [ActiveMQ Task-1]INEO org.apache.activemq.transport.
failover.FailoverTransport- Successfully connected to tcp://localhost:61616
20:12:10.928[main] INFOcom.waylau.activemq.Producer- send message 0
20:12:10.963 [main] INPO com.waylau.activemq.Producer- send message 1
20:12:10.992 [main] INFO com.waylau.activemq.Producer - send message 2
20:12:11.019[main] INFO com.waylau.activemq.Producer - send message 3
20:12:11.036[main] INFOcom.waylau.activemq.Producer- send message 4
20:12:11.058 [main] INFO com.waylau.activemq.producer -send message 5
20:12:11.085[main] INFOcom.waylau.activemq.Producer - send message6
20:12:11.113 [main] INFOcom.waylau.activemq.Producer - send message 7
20:12:11.141[main] INFOcom.waylau.activemq.Producer - send message 8
20:12:11.191 [main] INFO com.waylau.activemq.Producer- send message 9
消费者执行如下命令:
代码语言:javascript复制mvn clean compile exec:java-Dexec.mainClass=com.waylau.activemq. ConsumerApp
输出如下。
代码语言:javascript复制20:12:05.262[ActiveMQ Task-1] INFO org.apache.activemq.transport.
failover.FailoverTransport- Successfully connected to tcp://localhost:
61616
20:12:10.875 [ActiveMQ Session Task-1] INEOcom.waylau.activemg.Consumer -
get message welcome to waylau.com o
20:12:10.939 [ActiveMQ Session Task-1]INFO com.waylau.activemq.Consumer-
get message welcome to waylau.com 1
20:12:10.965 [ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq.Consumer-
get message Welcome to waylau.com 2
20:12:10.994 [ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq. Consumer -
get message Welcome to waylau .com 3
20:12:11.020 [ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq. Consumer-
get message Welcome to waylau.com 4
20:12:11.038 [ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq.Consumer-
get message Welcome to waylau.com 5
20:12:11.059 [ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq. Consumer -
get message Welcome to waylau.com6
20:12:11.086[ActiveMQ Session Task-1] INEO com.waylau.activemq. Consumer-
get message welcome to waylau.com 7
20:12:11.114[ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq.Consumer-
get message Welcome to waylau.com 8
20:12:11.142 [ActiveMQ Session Task-1] INFO com.waylau.activemq. Consumer-
get message Welcome to waylau.com 9
上述例子的源码,可以在 https://github.com/waylau/distributed-systems-technologies-and-cas-es-analysis网址的samples目录下找到。
Spring Cloud Bus 实现消息总线
Spring Cloud Bus通过轻量消息代理连接各个分布的节点,管理和传播所有分布式项目中的消息,本质是利用了消息中间件的广播机制在分布式的系统中传播消息。
目前Spring Cloud Bus所支持的常用的消息中间件有RabbitMQ和Kafka,使用时,只须添加 spring-cloud-starter-bus-amqp或spring-cloud-starter-bus-kafka依赖即可。同时,需要确保相关的消息中间件连接配置正确。
下面是使用RabbitMQ作为Spring Cloud Bus 的application.yml配置情况。
代码语言:javascript复制spring:
rabbitmg:
host: mybroker .com
port:5672
username:user
password:secret
其中,spring.rabbitmq.host配置项用于指定RabbitMQ的主机位置。
Spring Cloud Bus支持消息发送到所有已监听的节点,或者某个特定服务的所有节点。同时,Spring Cloud Bus提供了一些HTTP接口/bus/*,用于触发Spring Cloud Bus内部的事件。
目前,Spring Cloud Bus主要有以下两个接口实现。
- ./bus/env:发送键值对去更新每个节点的Spring Environment。
- ./bus/refresh:重新加载每一个应用的配置信息,类似于/refresh。
所以,Spring Cloud Bus结合Spring Cloud Config 的使用,可以实现配置文件的自动更新。
本篇文章内容给大家讲解的是分布式消息总线
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