我跟同事之間一次關(guān)于“架構(gòu)設(shè)計”的嘴炮，大家一起聽聽...
一、前情提示
上一篇文章《??百億級流量的系統(tǒng)架構(gòu)該怎么設(shè)計，今天就來教會你！??》分析了一下如何利用消息中間件對系統(tǒng)進(jìn)行解耦處理。
同時，我們也提到了使用消息中間件還有利于一份數(shù)據(jù)被多個系統(tǒng)同時訂閱，供多個系統(tǒng)來使用于不同的目的。
目前的一個架構(gòu)如下圖所示。
在這個圖里，我們可以清晰的看到，實時計算平臺發(fā)布的一份數(shù)據(jù)到消息中間件里，接著，會進(jìn)行如下步驟：
- 數(shù)據(jù)查詢平臺，會訂閱這份數(shù)據(jù)，并落入自己本地的數(shù)據(jù)庫集群和緩存集群里，接著對外提供數(shù)據(jù)查詢的服務(wù)
- 數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，會對計算結(jié)果按照一定的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)計算錯誤，則會立馬進(jìn)行報警
- 數(shù)據(jù)鏈路追蹤系統(tǒng)，會采集計算結(jié)果作為一個鏈路節(jié)點，同時對一條數(shù)據(jù)的整個完整計算鏈路都進(jìn)行采集并組裝出來一系列的數(shù)據(jù)計算鏈路落地存儲，最后如果某個數(shù)據(jù)計算錯誤了，就可以立馬通過計算鏈路進(jìn)行回溯排查問題
因此上述場景中，使用消息中間件一來可以解耦，二來還可以實現(xiàn)消息“Pub/Sub”模型，實現(xiàn)消息的發(fā)布與訂閱。
這篇文章，咱們就來看看，假如說基于RabbitMQ作為消息中間件，如何實現(xiàn)一份數(shù)據(jù)被多個系統(tǒng)同時訂閱的“Pub/Sub”模型。
二、基于消息中間件的隊列消費模型
上面那個圖，其實就是采用的RabbitMQ最基本的隊列消費模型的支持。
也就是說，你可以理解為RabbitMQ內(nèi)部有一個隊列，生產(chǎn)者不斷的發(fā)送數(shù)據(jù)到隊列里，消息按照先后順序進(jìn)入隊列中排隊。
接著，假設(shè)隊列里有4條數(shù)據(jù)，然后我們有2個消費者一起消費這個隊列的數(shù)據(jù)。
此時每個消費者會均勻的被分配到2條數(shù)據(jù)，也就是說4條數(shù)據(jù)會均勻的分配給各個消費者，每個消費者只不過是處理一部分?jǐn)?shù)據(jù)罷了，這個就是典型的隊列消費模型。
之前這幾篇文章，基本給出了上述那個最基本的隊列消費模型的RabbitMQ代碼實現(xiàn)，以及如何保證消費者宕機時數(shù)據(jù)不丟失，如何讓RabbitMQ集群對queue和message都進(jìn)行持久化。基本上整體代碼實現(xiàn)都比較完整，大家可以參考一下。
三、基于消息中間件的“Pub/Sub”模型
但是消息中間件還可以實現(xiàn)一種“Pub/Sub”模型，也就是“發(fā)布/訂閱”模型，Pub就是Publish，Sub就是Subscribe。
這種模型是可以支持多個系統(tǒng)同時消費一份數(shù)據(jù)的。也就是說，你發(fā)布出去的每條數(shù)據(jù)，都會廣播給每個系統(tǒng)。
給大家來一張圖，一起來感受一下。
如上圖所示。也就是說，我們想要實現(xiàn)的上圖的效果，實時計算平臺發(fā)布一系列的數(shù)據(jù)到消息中間件里。
然后數(shù)據(jù)查詢平臺、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈路追蹤系統(tǒng)，都會訂閱數(shù)據(jù)，都會消費到同一份完整的數(shù)據(jù)，每個系統(tǒng)都可以根據(jù)自己的需要使用數(shù)據(jù)。
這，就是所謂的“Pub/Sub”模型，一個系統(tǒng)發(fā)布一份數(shù)據(jù)出去，多個系統(tǒng)訂閱和消費到一模一樣的一份數(shù)據(jù)。
那如果要實現(xiàn)上述的效果，基于RabbitMQ應(yīng)該怎么來處理呢？
四、RabbitMQ中的exchange到底是個什么東西？
實際上來說，在RabbitMQ里面是不允許生產(chǎn)者直接投遞消息到某個queue（隊列）里的，而是只能讓生產(chǎn)者投遞消息給RabbitMQ內(nèi)部的一個特殊組件，叫做“exchange”。
關(guān)于這個exchange，大概你可以把這個組件理解為一種消息路由的組件。
也就是說，實時計算平臺發(fā)送出去的message到RabbitMQ中都是由一個exchange來接收的。
然后這個exchange會根據(jù)一定的規(guī)則決定要將這個message路由轉(zhuǎn)發(fā)到哪個queue里去，這個實際上就是RabbitMQ中的一個核心的消息模型。
大家看下面的圖，一起來理解一下。
五、默認(rèn)的exchange
在之前的文章里，我們投遞消息到RabbitMQ的時候，也沒有用什么exchange，但是為什么就還是把消息投遞到了queue里去呢？
那是因為我們用了默認(rèn)的exchange，他會直接把消息路由到你指定的那個queue里去，所以如果簡單用隊列消費模型，不就省去了exchange的概念了嗎。
上面這段就是之前我們給大家展示的，讓消息持久化的一種投遞消息的方式。
大家注意里面的第一個參數(shù)，是一個空的字符串，這個空字符串的意思，就是說投遞消息到默認(rèn)的exchange里去，然后他就會路由消息到我們指定的queue里去。
六、將消息投遞到fanout exchange
在RabbitMQ里，exchange這種組件有很多種類型，比如說：direct、topic、headers以及fanout。這里咱們就來看看最后一種，fanout這種類型的exchange組件。
這種exchange組件其實非常的簡單，你可以創(chuàng)建一個fanout類型的exchange，然后給這個exchange綁定多個queue。
接著只要你投遞一條消息到這個exchange，他就會把消息路由給他綁定的所有queue。
使用下面的代碼就可以創(chuàng)建一個exchange，比如說在實時計算平臺（生產(chǎn)者）的代碼里，可以加入下面的一段，創(chuàng)建一個fanout類型的exchange。
第一個參數(shù)我們叫做“rt_compute_data”，這個就是exchange的名字，rt就是“RealTime”的縮寫，意思就是實時計算系統(tǒng)的計算結(jié)果數(shù)據(jù)。
第二個參數(shù)就是定義了這個exchange的類型是“fanout”。
接著我們就采用下面的代碼來投遞消息到我們創(chuàng)建好的exchange組件里去：
大家會注意到，此時消息就是投遞到指定的exchange里去了，但是路由到哪個queue里去呢？此時我們暫時還沒確定，要讓消費者自己來把自己的queue綁定到這個exchange上去才可以。
七、綁定自己的隊列到exchange上去消費
我們對消費者的代碼也進(jìn)行修改，之前我們在這里關(guān)閉了autoAck機制，然后每次都是自己手動ack。
上面的代碼里，每個消費者系統(tǒng)，都會有一些不一樣，就是每個消費者都需要定義自己的隊列，然后綁定到exchange上去。比如：
- 數(shù)據(jù)查詢平臺的隊列是“rt_compute_data_query”
- 數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控平臺的隊列是“rt_compute_data_monitor”
- 數(shù)據(jù)鏈路追蹤系統(tǒng)的隊列是“rt_compute_data_link”
這樣，每個訂閱這份數(shù)據(jù)的系統(tǒng)其實都有一個屬于自己的隊列，然后隊列里被會被exchange路由進(jìn)去實時計算平臺生產(chǎn)的所有數(shù)據(jù)。
而且因為是多個隊列的模式，每個系統(tǒng)都可以部署消費者集群來進(jìn)行數(shù)據(jù)的消費和處理，非常的方便。
八、整體架構(gòu)圖
最后，給大家來一張大圖，我們再跟著圖，來捋一捋整個流程。
如上圖所示，首先，實時計算平臺會投遞消息到“rt_compute_data”這個“exchange”里去，但是他沒指定這個exchange要路由消息到哪個隊列，因為這個他本身是不知道的。
接著數(shù)據(jù)查詢平臺、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈路追蹤系統(tǒng)，就可以聲明自己的隊列，都綁定到exchange上去。
因為queue和exchange的綁定，在這里是要由訂閱數(shù)據(jù)的平臺自己指定的。而且因為這個exchange是fanout類型的，他只要接收到了數(shù)據(jù)，就會路由數(shù)據(jù)到所有綁定到他的隊列里去，這樣每個隊列里都有同樣的一份數(shù)據(jù)，供對應(yīng)的平臺來消費。
而且針對每個平臺自己的隊列，自己還可以部署消費服務(wù)集群來消費自己的一個隊列，自己的隊列里的數(shù)據(jù)還是會均勻分發(fā)給各個消費服務(wù)實例來處理，每個消費服務(wù)實例會獲取到一部分的數(shù)據(jù)。
大家思考一下，這樣是不是就實現(xiàn)了不同的系統(tǒng)訂閱一份數(shù)據(jù)的“Pub/Sub”的模型？
當(dāng)然，其實RabbitMQ還支持各種不同類型的exchange，可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的功能。
后續(xù)我們將會給大家通過實際的線上系統(tǒng)架構(gòu)案例，來闡述消息中間件技術(shù)的各種用法。
