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什么是中间件

中间件是在操作系统功能范围外为应用提供服务的多用途软件。任何位于内核和用户应用之间的软件都可以是中间件。

分析师兼系统理论家 Nick Gall 表示，“中间件是作用于软件的软件。” 中间件不提供传统应用的功能，而是将软件与其他软件衔接。中间件是您 IT 基础架构的输水管，因为它使得数据能从一个应用流动到另一个中。

中间件分为两大类：

一类是底层中间件，用于支撑单个应用系统或解决单一类问题，包括

• 交易中间件（TPM）
• 应用服务器（WAS）
• 消息中间件（MOM）
• 数据访问中间件（UDA）
• 等

另一类是高层中间件，更多用于系统整合，包括

• 企业应用集成中间件（EAI Suites）
• 工作流中间件（Workflow）
• 门户中间件（Portal）
• 等

它们通常会与多个应用系统打交道，在系统中的层次较高，并大多基于底层中间件运行。

小结：

你只需要【消息中间件】只是【中间件】的其中一种就行了。
 

什么是消息队列中间件

消息队列中间件也称消息中间件或消息队列（MQ）

消息队列（Message Queue）一般大家习惯简称为MQ。主要特点为异步处理,也就是说消息的发送者和接收者不需要同时与消息队列交互。消息会保存在队列中，直到接收者取回它。

开源的消息队列有很多如rabbitmq，kafka，rocketmq，activemq，ZeroMQ …，针对不同的业务场景、使用不同的编程语言，可能有不同的选择。不同的队列都有优缺点，性能、稳定性、文档、客户端等方面各有优势。但不管选择哪一个，有些业务中，消息队列并不能解决全部问题，比如消息丢失、消息重复、消息顺序等问题，需要根据队列的特性在应用中自己设计处理。

典型的消息中间件包含 3 部分 ：

1. producer（发布者）
2. broker（消息中间件）
3. consumer（消费者）

是一个比较简单的模型，下图展示了把消息发送给 consumer 的全过程。

为什么要用消息队列

为什么需要消息队列，主要有以下几个场景：

1. 异步处理
2. 应用解耦
3. 系统间通讯
4. 消息队列
5. 驱动型架构
6. 错峰与流控
7. 日志收集
8. 广播等待

例子1

你的快递到了，快递小哥给你打电话

快递小哥：你的快递到了，我是XX公司的，我在XX地方，你快来。

你：好的

结果你到了XX地方，你要问快递小哥在哪，快递小哥也要问你是谁，双方确认了身份才能拿快递。假设下次换了一个快递小哥、或者下次你让你小伙伴替你拿快递，还是要重新问。

• 特点：强耦合
• 缺点：修改维护成本大，修改一处，调用它的地方也要修改，牵一发而动全身。

这时候菜鸟驿站出现了，快递小哥不管你是谁，你也不必知道他是谁、他是哪个快递公司的。快递小哥直接把快递放到菜鸟驿站，然后给你发个短信他就走了。你看到短信抽个时间去拿就行了。

• 特点：松耦合
• 好处：提高开发效率，各部门只需要关注自己的功能。

例子2

快递小哥：你的快递到了，下来拿快递

你：好的，马上到

这时候快递小哥必须要等你，你来了之后他才能走，在此期间他什么也不能做，只能等你。

• 特点：同步
• 缺点：效率低，快递小哥可能还有其他快递要送，但是却只能等你，不能继续送快递。

这个时候菜鸟驿站出现了，快递小哥只需要把快递放到菜鸟驿站，然后发个短信给你，他就可以走了。而你也可以抽你有空的时候去拿快递。

• 特点：异步
• 好处：高并发，效率高

例子3

快递小哥：你买的100个辣条到了。

你：太多了，我一次也吃不完啊。

快递小哥：我不管，我还有其他快递要送呢，你快点过来。

• 特点：高峰流量
• 缺点：流量太多，你处理不过来，崩溃。

这时候菜鸟驿站出现了，快递小哥不必等你，直接把100个辣条放到菜鸟驿站，然后给你发个短信就OK了。

你也不必一次性全部拿到你的房间，能吃多少拿多少就行了

• 特点：流量削峰
• 好处：防止系统崩溃，有序处理

综上所述，采用消息队列的好处又：

• 解耦
• 异步
• 流量削峰

当然还有一些其他功能，比如

• 横向扩展
• 安全
• 消息有序
• 等等···

消息队列的协议

不同的消息队列，可能会遵循不同的公共协议，也有可能自己制定的协议。比如OpenMQ支持JMS协议，rabbitmq支持AMQP协议，ActiveMQ支持比较多，而Kafka和rocketmq则有自己的一套玩法，现在ali在搞Open Messaging规范，希望大家都支持。下面简单介绍几种协议。

这里值介绍JMS和AMQP，着重介绍JMS

JMS协议

Java消息服务（Java Message Service）,是一个Java平台中关于面向消息的中间件的API，用于两个应用程序之间或者分布式 系统中发布消息，进行异步通信。

JMS消息模型

在JMS标准中，有两种消息模型P2P（Point to Point）,Publish/Subscribe(Pub/Sub)。

P2P（点对点）

P2P模式包含三个角色

1. 生产者(Producer)
2. 消息队列（Queue）
3. 消费者(Consumer)

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

1. 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)
2. 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
3. 接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功

如果你希望发送的每个消息都应该被成功处理的话，那么你需要P2P模式。

Pub/Sub（发布/订阅）

包含三个角色

1. 发布者（Publisher）
2. 角色主题（Topic）
3. 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

1. 每个消息可以有多个消费者。
2. 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。
3. 它必须创建一个订阅者之后，才能消费发布者的消息，而且为了消费消息，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，即使订阅者没有被激活（运行），它也能接收到发布者的消息。

如果你希望发送的消息可以不被做任何处理、或者被一个消息者处理、或者可以被多个消费者处理的话，那么可以采用Pub/Sub模型

AMQP协议

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol,一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议,是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。 基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品，不同的开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有 RabbitMQ等。

AMQP的主要特征是面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全。

JMS与AMQP对比

常见消息队列（MQ）

RabbitMQ

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，也正因如此，它非常重量级，更适合于企业级的开发。同时实现了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，负 载均衡或者数据持久化都有很好的支持。

Kafka

Kafka是Apache下的一个子项目，是一个高性能跨语言分布式Publish/Subscribe消息队列系统，而Jafka是在Kafka之上孵 化而来的，即Kafka的一个升级版。具有以下特性：快速持久化，可以在O(1)的系统开销下进行消息持久化；高吞吐，在一台普通的服务器上既可以达到 10W/s的吞吐速率；完全的分布式系统，Broker、Producer、Consumer都原生自动支持分布式，自动实现复杂均衡；支持Hadoop 数据并行加载，对于像Hadoop的一样的日志数据和离线分析系统，但又要求实时处理的限制，这是一个可行的解决方案。Kafka通过Hadoop的并行 加载机制来统一了在线和离线的消息处理。Apache Kafka相对于ActiveMQ是一个非常轻量级的消息系统，除了性能非常好之外，还是一个工作良好的分布式系统。

ActiveMQ

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。同时类似于RabbitMQ，它少量代码就可以高效地实现高级应用场景。

参考：

http://www.uml.org.cn/zjjs/201802012.asp

https://github.com/Letitmiss/JMS

https://www.redhat.com/zh/topics/middleware/what-is-middleware

https://blog.csdn.net/lovesomnus/article/details/51788075

http://thoreauz.com/2017/08/10/middleware/mq/%E6%B6%88%E6%81%AF%E9%98%9F%E5%88%97/

 

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