前言

開源社群有好多優秀的佇列中介軟體，比如RabbitMQ和Kafka，每個佇列都貌似有其特性，在進行工程選擇時，往往眼花繚亂，不知所措。對於RabbitMQ和Kafka，到底應該選哪個？

RabbitMQ架構

RabbitMQ是一個分散式系統，這裡面有幾個抽象概念。

• broker：每個節點執行的服務程式，功能為維護該節點的佇列的增刪以及轉發佇列操作請求。

• master queue：每個佇列都分為一個主佇列和若干個映象佇列。

• mirror queue：映象佇列，作為master queue的備份。在master queue所在節點掛掉之後，系統把mirror queue提升為master queue，負責處理客戶端佇列操作請求。注意，mirror queue只做映象，設計目的不是為了承擔客戶端讀寫壓力。

如上圖所示，叢集中有兩個節點，每個節點上有一個broker，每個broker負責本機上佇列的維護，並且borker之間可以互相通訊。叢集中有兩個佇列A和B，每個佇列都分為master queue和mirror queue（備份）。那麼佇列上的生產消費怎麼實現的呢？訊息佇列的應用場景可以看這篇文章《訊息佇列常見的幾種使用場景介紹》。

佇列消費

如上圖有兩個consumer消費佇列A，這兩個consumer連在了叢集的不同機器上。RabbitMQ叢集中的任何一個節點都擁有叢集上所有佇列的元資訊，所以連線到叢集中的任何一個節點都可以，主要區別在於有的consumer連在master queue所在節點，有的連在非master queue節點上。

因為mirror queue要和master queue保持一致，故需要同步機制，正因為一致性的限制，導致所有的讀寫操作都必須都操作在master queue上（想想，為啥讀也要從master queue中讀？和資料庫讀寫分離是不一樣的。），然後由master節點同步操作到mirror queue所在的節點。即使consumer連線到了非master queue節點，該consumer的操作也會被路由到master queue所在的節點上，這樣才能進行消費。

佇列生產

原理和消費一樣，如果連線到非 master queue 節點，則路由過去。

所以，到這裡小夥伴們就可以看到 RabbitMQ的不足：由於master queue單節點，導致效能瓶頸，吞吐量受限。雖然為了提高效能，內部使用了Erlang這個語言實現，但是終究擺脫不了架構設計上的致命缺陷。

Kafka

說實話，Kafka我覺得就是看到了RabbitMQ這個缺陷才設計出的一個改進版，改進的點就是：把一個佇列的單一master變成多個master，即一臺機器扛不住qps，那麼我就用多臺機器扛qps，把一個佇列的流量均勻分散在多臺機器上不就可以了麼？注意，多個master之間的資料沒有交集，即一條訊息要麼傳送到這個master queue，要麼傳送到另外一個master queue。

這裡面的每個master queue 在Kafka中叫做Partition，即一個分片。一個佇列有多個主分片，每個主分片又有若干副分片做備份，同步機制類似於RabbitMQ。

如上圖，我們省略了不同的queue，假設叢集上只有一個queue（Kafka中叫Topic）。每個生產者隨機把訊息傳送到主分片上，之後主分片再同步給副分片。

佇列讀取的時候虛擬出一個Group的概念，一個Topic內部的訊息，只會路由到同Group內的一個consumer上，同一個Group中的consumer消費的訊息是不一樣的；Group之間共享一個Topic，看起來就是一個佇列的多個拷貝。所以，為了達到多個Group共享一個Topic資料，Kafka並不會像RabbitMQ那樣訊息消費完畢立馬刪除，而是必須在後臺配置儲存日期，即只儲存最近一段時間的訊息，超過這個時間的訊息就會從磁碟刪除，這樣就保證了在一個時間段內，Topic資料對所有Group可見（這個特性使得Kafka非常適合做一個公司的資料匯流排）。佇列讀同樣是讀主分片，並且為了優化效能，消費者與主分片有一一的對應關係，如果消費者數目大於分片數，則存在某些消費者得不到訊息。

由此可見，Kafka絕對是為了高吞吐量設計的，比如設定分片數為100，那麼就有100臺機器去扛一個Topic的流量，當然比RabbitMQ的單機效能好。

總結

本文只做了Kafka和RabbitMQ的對比，但是開源佇列豈止這兩個，ZeroMQ，RocketMQ，JMQ等等，時間有限也就沒有細看，故不在本文比較範圍之內。

所以，別再被這些五花八門的佇列迷惑了，從架構上找出關鍵差別，並結合自己的實際需求（比如本文就只單單從吞吐量一個需求來考察）輕輕鬆鬆搞定選型。最後總結如下：

• 吞吐量較低：Kafka和RabbitMQ都可以。

• 吞吐量高：Kafka。

本文內容參考自RabbitMQ和KafKa官方文件，所以真要搞懂一箇中間件的原理最好去看官方文件，文件裡面有詳細的設計方案，我們可以自己進行設計方案的對比，從而找出符合自己實際情況的中介軟體。