消息总线(Message Queue),后文称MQ,是一种跨进程的通信机制,用于上下游传递消息。
画外音:这两个进程,一般不在同一台服务器上。
在互联网架构中,MQ经常用做“上下游解耦”:
- 消息发送方只依赖MQ,不关注消费方是谁;
- 消息消费方也只依赖MQ,不关注发送方是谁;
画外音:发送方与消费方,逻辑上和物理上都不依赖彼此。
什么时候不使用MQ?
当调用方需要关心消息执行结果时,通常不使用MQ,而使用RPC调用。
- ret = PassportService::userAuth(name, pass);
- switch(ret){
- case(YES) : return YesHTML();
- case(NO) : return NoHTML();
- case(JUMP) : return 304HTML():
- default : return 500HTML();
- }
如上例所示,上游调用Passport服务,处理结果不同,业务会走不同的逻辑处理分支(登录成功,登录失败,执行错误等),即“处理结果强依赖”,此时应该使用RPC调用。
画外音:绝大部分情况,应该使用RPC。
此时如果强行使用MQ呢?
如果强行使用MQ通讯,调用方不能直接告之用户登录成功又或失败,则要等待另一个MQ通知回调。这么玩,不但使得编码复杂,还会引入消息丢失的风险,中间多加入一层,多此一举。
究竟什么时候使用MQ呢?
下面四类典型场景,应该使用MQ。
典型场景一:数据驱动的任务依赖
(1) 什么是任务依赖?
举个栗子,互联网公司经常在凌晨进行一些数据统计任务,这些任务之间有一定的依赖关系,例如:
- task3需要使用task2的输出作为输入;
- task2需要使用task1的输出作为输入;
这样的话,tast1, task2, task3之间就有任务依赖关系,必须task1先执行,再task2执行,载task3执行。
(2) 对于这类需求,通常怎么实现呢?
常见的玩法是,crontab人工排执行时间表。
如上图,手动设定如下:
- task1,0:00执行,经验执行时间为50分钟;
- task2,1:00执行(为task1预留10分钟buffer),经验执行时间也是50分钟;
- task3,2:00执行(为task2预留10分钟buffer);
crontab手动排表有什么坏处呢?
- 如果有一个任务执行时间超过了预留buffer的时间,将会得到错误的结果,因为后置任务不清楚前置任务是否执行成功,此时要手动重跑任务,还有可能要调整排班表;
- 总任务的执行时间很长,总是要预留很多buffer,如果前置任务提前完成,后置任务不会提前开始;
- 如果一个任务被多个任务依赖,这个任务将会称为关键路径,排班表很难体现依赖关系,容易出错;
- 如果有一个任务的执行时间要调整,将会有多个任务的执行时间要调整;
无论如何,采用“crontab排班表”的方法,各任务严重耦合,谁用过谁痛谁知道。
画外音:用过的,痛过的,请留言。
(3) 应该如何优化呢?
采用MQ解耦。
如上图,任务之间通过MQ来传递“开始”与“结束”的通知:
- task1准时开始,结束后发一个“task1 done”的消息;
- task2订阅“task1 done”的消息,收到消息后第一时间启动执行,结束后发一个“task2 done”的消息;
- task3同理;
(4) 采用MQ有什么好处呢?
- 不需要预留buffer,上游任务执行完,下游任务总会在第一时间被执行;
- 依赖多个任务,被多个任务依赖都很好处理,只需要订阅相关消息即可;
- 有任务执行时间变化,下游任务都不需要调整执行时间;
需要特别说明的是,MQ只用来传递上游任务执行完成的消息,并不用于传递真正的输入输出数据。
典型场景二:上游不关心执行结果
上游需要关注执行结果时要用“RPC调用”,上游不关注执行结果时,使用MQ。
举个栗子,58同城的很多下游需要关注“用户发布帖子”这个事件,比如:
- 招聘用户发布帖子后,招聘业务要奖励58豆;
- 房产用户发布帖子后,房产业务要送2个置顶;
- 二手用户发布帖子后,二手业务要修改用户统计数据;
(1) 对于这类需求,可以采用什么方式实现呢?
比较无脑的,可以使用RPC调用来实现:帖子发布服务执行完成之后,调用下游招聘业务、房产业务、二手业务,来完成消息的通知。
但事实上,这个通知是否正常正确的执行,帖子发布服务根本不关注。
(2) 通过RPC来传递不需要知道处理结果的通知,有什么坏处呢?
- 帖子发布流程的执行时间增加了;
- 下游服务当机,可能导致帖子发布服务受影响,上下游逻辑+物理依赖严重;
- 每当增加一个需要知道“帖子发布成功”信息的下游,修改代码的是帖子发布服务;
画外音:这一点是最恶心的,属于架构设计中典型的反向依赖。
(3) 如何来进行优化呢?
采用MQ解耦,代替RPC。
如上图所示:
- 帖子发布成功后,向MQ发一个消息;
- 哪个下游关注“帖子发布成功”的消息,主动去MQ订阅;
(4) 如此一来,有什么好处呢?
- 上游执行时间短;
- 上下游逻辑+物理解耦,除了与MQ有物理连接,模块之间都不相互依赖;
- 新增一个下游消息关注方,上游不需要修改任何代码。
典型场景三:上游关注执行结果,但执行时间很长
有时候上游需要关注执行结果,但执行结果时间很长(典型的是调用离线处理,或者跨公网调用),也经常使用回调网关+MQ来解耦。
举个栗子,微信支付,跨公网调用微信的接口,执行时间会比较长,但调用方又非常关注执行结果,此时一般怎么玩呢?
一般采用“回调网关+MQ”方案来解耦:
- 调用方直接跨公网调用微信接口;
- 微信返回调用成功,此时并不代表返回成功;
- 微信执行完成后,回调统一网关;
- 网关将返回结果通知MQ;
- 请求方收到结果通知;
这里需要注意的是,不应该由回调网关来RPC通知上游来通知结果,如果是这样的话,每次新增调用方,回调网关都需要修改代码,仍然会反向依赖,使用回调网关+MQ的方案,新增任何对微信支付的调用,都不需要修改代码。
结尾总结
MQ是一个互联网架构中常见的解耦利器。
什么时候不使用MQ?
上游实时关注执行结果,通常采用RPC。
什么时候使用MQ?
- 数据驱动的任务依赖;
- 上游不关心多下游执行结果;
- 异步返回执行时间长;