架构之消息队列
1. 为什么要用消息队列？
假设一个老大，接到一个任务要处理完。在处理这个任务时，把这个任务分解为几个小任务，只要分别完成了这几个小任务，整个任务也就完成了。
做到某个小任务时，发现这个小任务需要花很多时间完成，而且这个小任务迟点完成也不影响整个任务的完成进度。于是，老大把这个小任务交个一个小弟去做，自己去接着完成其他的任务。
在上面的例子中，老大就是后台系统，小弟就是消息队列系统，当后台系统发现完成某些小任务需要花很多时间，而且迟点完成也不影响整个任务的，就会把这些小任务交给消息队列系统。
在实际的app后端中，发送邮件，发送短信，推送等这些任务，都非常适合在消息队列系统中做的。大家想想，这些任务是不是都需要花比较多的时间，而且迟点完成也不影响的。把这些任务放在队列中，可加快请求的响应时间。
2. 消息队列是怎么工作？
消息队列系统，一般都包含3个角色：队列服务端，队列的生产者，队列的消费者。
消息队列系统类似于这个场景：有一条信息传送带不停地运转。在传送带的起点，工人a不断地把信息放在一个盒子，把盒子放到传送带上，盒子被传送带传送到终点。在终点上，工人b把盒子上的信息取出来，进行处理。
在上面的场景中，不停运转的传送带就是队列服务端，在传送带起点不断放盒子的工人a就是队列的生产者，在传送带终点不断取盒子的工人b就是队列的消费者。
消息队列的服务端，现在有大量的开源的应用，例如RabbitMQ ，ZeroMQ ，redis等。
队列的生产者和服务者，是针对消息队列服务端开发的客户端，例如，RabbitMQ就有针对java，php等语言开发的客户端。
例如，在app后端中，用代码调用 java客户端，把要发送的短信信息放在ZeroMQ中，这里java客户端是充当队列的生产者。
写一个守护进程，在守护进程中，通过代码调用 java客户端把要发送的短信信息不断地从ZeroMQ取出来，然后发送出去。
3. 常见的一些消息队列产品
RabbitMQ:
是使用Erlang编写的一个开源的消息队列，本身支持很多的协议：AMQP，XMPP, SMTP, STOMP，也正是如此，使的它变的非常重量级，更适合于企业级的开发。同时实现了一个经纪人(Broker)构架，这意味着消息在发送给客户端时先在中心队列排队。对路由(Routing)，负载均衡(Load balance)或者数据持久化都有很好的支持。
同时，RabbitMQ自带了一个web监控界面，可方便监控队列的情况。
Redis：
虽然是一个key-value系统，但自身也支持队列这种数据结构，可看做是一个轻量级的消息队列系统。
在app后端架构中，redis是被广泛使用，如果同时把它作为消息队列使用，就减少了运维上的成本。
ZeroMq：
号称最快的消息队列系统，尤其针对大吞吐量的需求场景。
ActiveMQ：
是Apache下的一个子项目。 类似于ZeroMQ，它能够以代理人和点对点的技术实现队列。
1. 解耦
在项目启动之初来预测将来项目会碰到什么需求，是极其困难的。消息队列在处理过程中间插入了一个隐含的、基于数据的接口层，两边的处理过程都要实现这一接口。这允许你独立的扩展或修改两边的处理过程，只要确保它们遵守同样的接口约束。
2. 冗余
有时在处理数据的时候处理过程会失败。除非数据被持久化，否则将永远丢失。消息队列把数据进行持久化直到它们已经被完全处理，通过这一方式规避了数据丢失风险。在被许多消息队列所采用的"插入-获取-删除"范式中，在把一个消息从队列中删除之前，需要你的处理过程明确的指出该消息已经被处理完毕，确保你的数据被安全的保存直到你使用完毕。
3. 扩展性
因为消息队列解耦了你的处理过程，所以增大消息入队和处理的频率是很容易的；只要另外增加处理过程即可。不需要改变代码、不需要调节参数。扩展就像调大电力按钮一样简单。
4. 灵活性 & 峰值处理能力
当你的应用上了Hacker News的首页，你将发现访问流量攀升到一个不同寻常的水平。在访问量剧增的情况下，你的应用仍然需要继续发挥作用，但是这样的突发流量并不常见；如果为以能处理这类峰值访问为标准来投入资源随时待命无疑是巨大的浪费。使用消息队列能够使关键组件顶住增长的访问压力，而不是因为超出负荷的请求而完全崩溃。
5. 可恢复性
当体系的一部分组件失效，不会影响到整个系统。消息队列降低了进程间的耦合度，所以即使一个处理消息的进程挂掉，加入队列中的消息仍然可以在系统恢复后被处理。而这种允许重试或者延后处理请求的能力通常是造就一个略感不便的用户和一个沮丧透顶的用户之间的区别。
6. 送达保证
消息队列提供的冗余机制保证了消息能被实际的处理，只要一个进程读取了该队列即可。在此基础上，IronMQ提供了一个"只送达一次"保证。无论有多少进程在从队列中领取数据，每一个消息只能被处理一次。这之所以成为可能，是因为获取一个消息只是"预定"了这个消息，暂时把它移出了队列。除非客户端明确的表示已经处理完了这个消息，否则这个消息会被放回队列中去，在一段可配置的时间之后可再次被处理。
7.排序保证
在许多情况下，数据处理的顺序都很重要。消息队列本来就是排序的，并且能保证数据会按照特定的顺序来处理。IronMO保证消息浆糊通过FIFO（先进先出）的顺序来处理，因此消息在队列中的位置就是从队列中检索他们的位置。
8.缓冲
在任何重要的系统中，都会有需要不同的处理时间的元素。例如,加载一张图片比应用过滤器花费更少的时间。消息队列通过一个缓冲层来帮助任务最高效率的执行--写入队列的处理会尽可能的快速，而不受从队列读的预备处理的约束。该缓冲有助于控制和优化数据流经过系统的速度。
9. 理解数据流
在一个分布式系统里，要得到一个关于用户操作会用多长时间及其原因的总体印象，是个巨大的挑战。消息系列通过消息被处理的频率，来方便的辅助确定那些表现不佳的处理过程或领域，这些地方的数据流都不够优化。
10. 异步通信
很多时候，你不想也不需要立即处理消息。消息队列提供了异步处理机制，允许你把一个消息放入队列，但并不立即处理它。你想向队列中放入多少消息就放多少，然后在你乐意的时候再去处理它们。
