一，MQ介绍

微服务一旦拆分，必然涉及到服务之间的相互调用，目前我们服务之间调用采用的都是基于 OpenFeign 的调用。这种调用中，调用者发起请求后需要等待 服务提供者执行业务返回结果后，才能继续执行后面的业务。也就是说调用者在调用过程中处于阻塞状态，因此我们称这种调用方式为同步调用，也可以叫 同步通讯 。但在很多场景下，我们可能需要采用异步通讯的方式，为什么呢？

我们先来看看什么是同步通讯和异步通讯。如图：

解读：

• 同步通讯：就如同打视频电话，双方的交互都是实时的。因此同一时刻你只能跟一个人打视频电话。
• 异步通讯：就如同发微信聊天，双方的交互不是实时的，你不需要立刻给对方回应。因此你可以多线操作，同时跟多人聊天。

两种方式各有优劣，打电话可以立即得到响应，但是你却不能跟多个人同时通话。发微信可以同时与多个人收发微信，但是往往响应会有延迟。

所以，如果我们的业务需要实时得到服务提供方的响应，则应该选择同步通讯（同步调用）。而如果我们追求更高的效率，并且不需要实时响应，则应该选择异步通讯（异步调用）。

1.1 同步调用

之前说过，我们现在基于 OpenFeign 的调用都属于是同步调用，那么这种方式存在哪些问题呢？

目前我们采用的是基于 OpenFeign 的同步调用，也就是说业务执行流程是这样的：

• 支付服务需要先调用用户服务完成余额扣减
• 然后支付服务自己要更新支付流水单的状态
• 然后支付服务调用交易服务，更新业务订单状态为已支付

三个步骤依次执行。

这其中就存在 3 个问题：

1. 拓展性差

   我们目前的业务相对简单，但是随着业务规模扩大，产品的功能也在不断完善。

   在大多数电商业务中，用户支付成功后都会以短信或者其它方式通知用户，告知支付成功。假如后期产品经理提出这样新的需求，你怎么办？是不是要在上述业务中再加入通知用户的业务？

   某些电商项目中，还会有积分或金币的概念。假如产品经理提出需求，用户支付成功后，给用户以积分奖励或者返还金币，你怎么办？是不是要在上述业务中再加入积分业务、返还金币业务？

   最终你的支付业务会越来越臃肿：
   

   也就是说每次有新的需求，现有支付逻辑都要跟着变化，代码经常变动，不符合开闭原则，拓展性不好。

2. 性能下降

   由于我们采用了同步调用，调用者需要等待服务提供者执行完返回结果后，才能继续向下执行，也就是说每次远程调用，调用者都是阻塞等待状态。最终整个业务的响应时长就是每次远程调用的执行时长之和：

假如每个微服务的执行时长都是 50ms，则最终整个业务的耗时可能高达 300ms，性能太差了。

3. 级联失败

   由于我们是基于 OpenFeign 调用交易服务、通知服务。当交易服务、通知服务出现故障时，整个事务都会回滚，交易失败。

而要解决这些问题，我们就必须用异步调用的方式来代替同步调用。

1.2 异步调用

异步调用方式其实就是基于消息通知的方式，一般包含三个角色：

• 消息发送者：投递消息的人，就是原来的调用方
• 消息Broker：管理、暂存、转发消息，你可以把它理解成微信服务器
• 消息接收者：接收和处理消息的人，就是原来的服务提供方

在异步调用中，发送者不再直接同步调用接收者的业务接口，而是发送一条消息投递给消息 Broker。然后接收者根据自己的需求从消息 Broker 那里订阅消息。每当发送方发送消息后，接受者都能获取消息并处理。

这样，发送消息的人和接收消息的人就完全解耦了。

还是以余额支付业务为例：

除了扣减余额、更新支付流水单状态以外，其它调用逻辑全部取消。而是改为发送一条消息到 Broker。而相关的微服务都可以订阅消息通知，一旦消息到达 Broker，则会分发给每一个订阅了的微服务，处理各自的业务。

假如产品经理提出了新的需求，比如要在支付成功后更新用户积分。支付代码完全不用变更，而仅仅是让积分服务也订阅消息即可：

不管后期增加了多少消息订阅者，作为支付服务来讲，执行问扣减余额、更新支付流水状态后，发送消息即可。业务耗时仅仅是这三部分业务耗时，仅仅 100ms，大大提高了业务性能。

另外，不管是交易服务、通知服务，还是积分服务，他们的业务与支付关联度低。现在采用了异步调用，解除了耦合，他们即便执行过程中出现了故障，也不会影响到支付服务。

综上，异步调用的优势包括：

• 耦合度更低
• 性能更好
• 业务拓展性强
• 故障隔离，避免级联失败

当然，异步通信也并非完美无缺，它存在下列缺点：

• 完全依赖于Broker的可靠性、安全性和性能
• 架构复杂，后期维护和调试麻烦

1.3 技术选型

消息 Broker，目前常见的实现方案就是消息队列（MessageQueue），简称为 MQ.

目比较常见的 MQ 实现：

• ActiveMQ
• RabbitMQ
• RocketMQ
• Kafka

几种常见 MQ 的对比：

• 追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ
• 追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ
• 追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka
• 追求消息低延迟：RabbitMQ、Kafka

二，RabbitMQ

RabbitMQ 是基于 Erlang 语言开发的开源消息通信中间件，官网地址：https://www.rabbitmq.com/

2.1 安装

基于 Docker 来安装 RabbitMQ，使用下面的命令即可：

docker run -d \
  --name rabbit-mq \
  --hostname rabbit-mq \
  --network tool-net \
  --restart unless-stopped \
  -p 5672:5672 \
  -p 15672:15672 \
  -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=root \
  -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \
  -v /opt/rabbitmq/data:/var/lib/rabbitmq \
  -v /opt/rabbitmq/log:/var/log/rabbitmq \
  -v mq-plugins:/plugins \
  rabbitmq:3.8-management

安装完成后，我们访问 http://ip:15672 即可看到管理控制台。首次访问需要登录，默认的用户名和密码在配置文件中已经指定了。

登录后即可看到管理控制台总览页面：

RabbitMQ 对应的架构如图：

其中包含几个概念：

• publisher：生产者，也就是发送消息的一方
• consumer：消费者，也就是消费消息的一方
• queue：队列，存储消息。生产者投递的消息会暂存在消息队列中，等待消费者处理
• exchange：交换机，负责消息路由。生产者发送的消息由交换机决定投递到哪个队列。
• virtual host：虚拟主机，起到数据隔离的作用。每个虚拟主机相互独立，有各自的exchange、queue

2.2 收发消息

2.2.1 交换机

我们打开 Exchanges 选项卡，可以看到已经存在很多交换机：

我们点击任意交换机，即可进入交换机详情页面。仍然会利用控制台中的 publish message 发送一条消息：

这里是由控制台模拟了生产者发送的消息。由于没有消费者存在，最终消息丢失了，这样说明交换机没有存储消息的能力。

2.2.2 队列

我们打开Queues选项卡，新建一个队列：

命名为hello.queue1：

再以相同的方式，创建一个队列，密码为hello.queue2，最终队列列表如下：

此时，我们再次向amq.fanout交换机发送一条消息。会发现消息依然没有到达队列！怎么回事呢？

• 发送到交换机的消息，只会路由到与其绑定的队列，因此仅仅创建队列是不够的，我们还需要将其与交换机绑定。

2.2.3 绑定关系

点击Exchanges选项卡，点击amq.fanout交换机，进入交换机详情页，然后点击Bindings菜单，在表单中填写要绑定的队列名称：

相同的方式，将 hello.queue2 也绑定到改交换机。

最终，绑定结果如下：

2.2.4 发送消息

再次回到 exchange 页面，找到刚刚绑定的amq.fanout，点击进入详情页，再次发送一条消息：

回到Queues页面，可以发现hello.queue中已经有一条消息了：

点击队列名称，进入详情页，查看队列详情，这次我们点击 get message：

可以看到消息到达队列了：

这个时候如果有消费者监听了 MQ 的hello.queue1或hello.queue2队列，自然就能接收到消息了。

2.3 数据隔离

2.3.1 用户管理

点击Admin选项卡，首先会看到 RabbitMQ 控制台的用户管理界面：

这里的用户都是 RabbitMQ 的管理或运维人员。目前只有安装 RabbitMQ 时添加的root这个用户。仔细观察用户表格中的字段，如下：

• Name：root，也就是用户名
• Tags：administrator，说明itheima用户是超级管理员，拥有所有权限
• Can access virtual host： /，可以访问的virtual host，这里的/是默认的virtual host

对于小型企业而言，出于成本考虑，我们通常只会搭建一套 MQ 集群，公司内的多个不同项目同时使用。这个时候为了避免互相干扰， 我们会利用virtual host的隔离特性，将不同项目隔离。一般会做两件事情：

• 给每个项目创建独立的运维账号，将管理权限分离。
• 给每个项目创建不同的virtual host，将每个项目的数据隔离。

比如，我们给商城创建一个新的用户，命名为user-shop：

你会发现此时 user-shop 用户没有任何virtual host的访问权限：

2.3.2 virtual host

我们先退出登录：

切换到刚刚创建的 user-shop 用户登录，然后点击Virtual Hosts菜单，进入virtual host管理页：

可以看到目前只有一个默认的virtual host，名字为 /。

我们可以给商城项目创建一个单独的virtual host，而不是使用默认的/。

创建完成后如图：

由于我们是登录userShop账户后创建的virtual host，因此回到users菜单，你会发现当前用户已经具备了对/shop这个virtual host的访问权限了：

此时，点击页面右上角的virtual host下拉菜单，切换virtual host为 /hmall：

然后再次查看 queues 选项卡，会发现之前的队列已经看不到了：

这就是基于virtual host 的隔离效果。