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2024年3月13日发(作者:全css实现各种样式)
C语言消息队列面试题及答案
1、为什么使用消息队列?
消息队列使用的场景和中间件有很多,但解决的核心问题主要是:异步、解耦、消峰
填谷。
2、消息队列的优缺点
异步、解耦、消峰填谷这是消息队列最大的优点,除了这些消息队列还可以会解决一
些我们特殊业务场景的问题。但是缺点主要在于系统的可用性、复杂性、一致性问题,引
入消息队列后,需要考虑MQ的可用性,万一MQ崩溃了岂不是要爆炸?而且复杂性明显
提高了,需要考虑一些消息队列的常见问题和解决方案,还有就是一致性问题,一条消息
由多个消费者消费,万一有一个消费者消费失败了,就会导致数据不一致。
3、如何保证消息队列的高可用?
由于笔者只使用和实践过RabbitMQ和Kafka,RocketMQ和ActiveMQ了解的不
深,所以分析一下RabbitMQ和Kafka的高可用。
(一)RabbitMQ
RabbitMQ有三种模式:单机模式,普通集群模式,镜像集群模式
(1)单机模式
单机模式平常使用在开发或者本地测试场景,一般就是测试是不是能够正确的处理消
息,生产上基本没人去用单机模式,风险很大。
(2)普通集群模式
普通集群模式就是启动多个RabbitMQ实例。在你创建的queue,只会放在一个
rabbtimq实例上,但是每个实例都同步queue的元数据。在消费的时候完了,上如果连
接到了另外一个实例,那么那个实例会从queue所在实例上拉取数据过来。
这种方式确实很麻烦,也不怎么好,没做到所谓的分布式,就是个普通集群。因为这
导致你要么消费者每次随机连接一个实例然后拉取数据,要么固定连接那个queue所在实
例消费数据,前者有数据拉取的开销,后者导致单实例性能瓶颈。
而且如果那个放queue的实例宕机了,会导致接下来其他实例就无法从那个实例拉取,
如果你开启了消息持久化,让RabbitMQ落地存储消息的话,消息不一定会丢,得等这个
实例恢复了,然后才可以继续从这个queue拉取数据。
这方案主要是提高吞吐量的,就是说让集群中多个节点来服务某个queue的读写操作。
(3)镜像集群模式
镜像集群模式是所谓的RabbitMQ的高可用模式,跟普通集群模式不一样的是,你创
建的queue,无论元数据还是queue里的消息都会存在于多个实例上,然后每次你写消
息到queue的时候,都会自动把消息到多个实例的queue里进行消息同步。
优点在于你任何一个实例宕机了,没事儿,别的实例都可以用。缺点在于性能开销太
大和扩展性很低,同步所有实例,这会导致网络带宽和压力很重,而且扩展性很低,每增
加一个实例都会去包含已有的queue的所有数据,并没有办法线性扩展queue。
开启镜像集群模式可以去RabbitMQ的管理控制台去增加一个策略,指定要求数据同
步到所有节点的,也可以要求就同步到指定数量的节点,然后你再次创建queue的时候,
应用这个策略,就会自动将数据同步到其他的节点上去了。
(二)Kafka
Kafka天生就是一个分布式的消息队列,它可以由多个broker组成,每个broker是
一个节点;你创建一个topic,这个topic可以划分为多个partition,每个partition可以
存在于不同的broker上,每个partition就放一部分数据。
kafka 0.8以前,是没有HA机制的,就是任何一个broker宕机了,那个broker上
的partition就废了,没法写也没法读,没有什么高可用性可言。
kafka 0.8以后,提供了HA机制,就是replica副本机制。kafka会均匀的将一个
partition的所有replica分布在不同的机器上,来提高容错性。每个partition的数据都会
同步到吉他机器上,形成自己的多个replica副本。然后所有replica会选举一个leader
出来,那么生产和消费都去leader,其他replica就是follower,leader会同步数据给
follower。当leader挂了会自动去找replica,然后会再选举一个leader出来,这样就具
有高可用性了。
写数据的时候,生产者就写leader,然后leader将数据落地写本地磁盘,接着其他
follower自己主动从leader来pull数据。一旦所有follower同步好数据了,就会发送ack
给leader,leader收到所有follower的ack之后,就会返回写成功的消息给生产者。(当
然,这只是其中一种模式,还可以适当调整这个行为)
消费的时候,只会从leader去读,但是只有一个消息已经被所有follower都同步成
功返回ack的时候,这个消息才会被消费者读到。
4、如何保证消息不被重复消费?或者说,如何保证消息消费的幂等性?
其实消息重复消费的主要原因在于回馈机制(RabbitMQ是ack,Kafka是offset),在
某些场景中我们采用的回馈机制不同,原因也不同,例如消费者消费完消息后回复ack, 但
是刚消费完还没来得及提交系统就重启了,这时候上来就pull消息的时候由于没有提交
ack或者offset,消费的还是上条消息。
那么如何怎么来保证消息消费的幂等性呢?实际上我们只要保证多条相同的数据过来
的时候只处理一条或者说多条处理和处理一条造成的结果相同即可,但是具体怎么做要根
据业务需求来定,例如入库消息,先查一下消息是否已经入库啊或者说搞个唯一约束啊什
么的,还有一些是天生保证幂等性就根本不用去管,例如redis就是天然幂等性。
还有一个问题,消费者消费消息的时候在某些场景下要放过消费不了的消息,遇到消
费不了的消息通过日志记录一下或者搞个什么措施以后再来处理,但是一定要放过消息,
因为在某些场景下例如spring-rabbitmq的默认回馈策略是出现异常就没有提交ack,导
致了一直在重发那条消费异常的消息,而且一直还消费不了,这就尴尬了,后果你会懂的。
5、如何保证消息的顺序性?
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