消息中间件：现代应用通信的桥梁
现如今，应用程序的复杂程度日益攀升。开发人员不得不面对许多耗时且消耗资源的任务。其中，不同服务之间传输和处理大量数据是开发人员日常工作中常见的挑战。幸运的是，为了解决这些难题，涌现出许多新技术和工具，消息中间件便是其中之一。
消息中间件使网络解决方案能够实现消息交换和相互通信。让我们更深入地了解这项革命性技术。
什么是消息中间件？
消息中间件是一种软件工具，它帮助服务和应用程序传输消息，以进行通信和信息交换。它构建了一个共享的集成机制，为云原生、无服务器、基于微服务和混合云架构提供了支持。
消息中间件通过在不同的消息协议之间转换消息来实现这一点。这鼓励了相互依赖的服务能够立即相互通信，而无需考虑它们所使用的不同编程语言。
消息中间件如何运作？
消息中间件负责保护、存档、路由和分发消息给合适的接收者。它们充当各种应用程序之间的桥梁，允许发送者在不清楚接收者位置、状态或数量的情况下发送消息。
消息中间件通常依靠名为消息队列的元素来实现可靠的消息存储和安全传递。消息队列存储和索引消息，直到消费应用程序可以处理它们。消息以与传输时相同的格式保存在消息队列中，并一直保留在那里，直到接收得到确认。
为了更好地理解消息中间件如何执行其任务，让我们了解它的一些基本概念：
- 生产者 (Producer)：直接与消息中间件通信，发送需要存储和分发的消息的接口。
- 消费者 (Consumer)：接收消息并从消息中间件请求数据的实体，也可以称为订阅者。
- 队列 (Queue) 或主题 (Topic)：消息中间件用于存储消息的数据结构。可以将其视为计算机中的文件夹，它们按照先进先出 (FIFO) 的方式运行。
- 交换器 (Exchanger)：一个逻辑实体，管理队列并创建消息组，使消费者能够交换消息。
通过消息交换使用消息中间件进行的通信基于两种不同的消息传递模式或风格，即点对点消息传递和发布/订阅消息传递。
点对点消息传递：这种通信模型是消息队列中使用的分发模式，其中每条消息的发送者和接收者以一对一的方式关联。队列中的每条消息只会被读取一次，并且只发送给一个接收者。
点对点消息传递模型应用于薪资管理和财务交易处理等场景，其中需要保证每笔付款只进行一次。如果消费者离线，消息中间件会将其存储在消息队列中，并在稍后交付。
发布/订阅消息传递：在这种消息交换模式下，生产者完全不知道谁将成为消息的消费者。它发送关于某个主题的消息，所有订阅该主题的应用程序都会收到所有发布的消息。
消费者和生产者之间是一对多的关系。此模型适用于基于事件驱动架构的系统，在这些系统中应用程序之间不存在相互依赖关系。
以下是使用消息中间件的消息传输生命周期：
- 该循环从向一个或多个目的地发送消息开始。
- 消息随后被转换为不同的模型。
- 消息被拆分成更小的部分，传输给消费者，然后收集答案并将其转换为一条消息发送回用户。
- 使用第三方存储添加或存储消息。
- 使用 Web 服务获取所需数据。
- 在消息失败或出错的情况下发送响应。
- 使用发布-订阅模式，根据内容和主题路由消息。
使用消息中间件的优势
以下是在网络中使用消息中间件的优势：
- 生产者和消费者可以交换消息，而无需关心对方是否在线。消息中间件会在消费者上线时传递消息。
- 消息中间件保证消息在任何情况下的传递，确认机制向生产者报告传递，使得技术具有高度的持久性和韧性。
- 异步处理确保需要大量系统资源的任务被委派给不同的进程。这可以加速应用程序并改善用户体验。
- 消息中间件重新传递由于失败而未传递的消息。重新发送可以立即尝试，也可以稍后在某个时间点尝试。如果消息在多次尝试后仍然无法传递，则将消息重新路由到生产者。
下面我们汇总了一些您可以选择的流行消息中间件，以促进现代应用程序之间的通信。
Memphis
Memphis 是一个开源消息中间件，专为开发人员在应用内流式传输用例中使用而构建。它可以轻松在几秒钟内部署和扩展您的数据驱动应用程序。
开发人员确保用户可以利用其他消息中间件提供的优势，以及 Memphis 提供的更多好处。此消息中间件利用 NATS 核心的功能来提供自动优化技术、模式管理、内联处理和故障排除能力。
这个社区驱动的消息中间件具有完全优化的用户友好界面，可以提供卓越的性能。Memphis 配备了适用于 Node.JS、Go、Python、Typescript 和 NestJS 的 CLI 和 SDK，使开发人员能够在他们的平台上集成消息中间件功能。
它提供了带有自动消息重传功能的死信队列功能，用于通知未处理的消息。
Memphis 的主要特点：
- 在 Kubernetes 上运行以支持扩展、升级、重启等的完整硬件抽象。
- 通过访问每条消息的数据旅程，可以轻松地对未使用的消息进行故障排除。
- 直观的 UI 和 CLI 便于数据工程师实时排查错误。
- 包含独特的模式管理和内联转换能力。
RabbitMQ
RabbitMQ 于 2007 年发布，是最好的消息中间件之一，被全球成千上万的用户广泛用作消息中介。它使用 Erlang 编程语言编写，非常轻巧，可以安装在云端和本地环境中。
RabbitMQ 高度可靠和直观，其友好的用户界面使应用程序能够轻松地交换消息和控制消息中间件。这个强大的消息中间件兼容许多开发者平台，支持多种消息协议。它可以轻松部署在分布式和联合配置中，以满足大规模需求。
此消息中间件具有互操作性，可以在多个操作系统、基于云的平台和开发人员工具上运行。支持的主要语言包括 Java、.NET、PHP、Python、JavaScript、Ruby 和 Go。它具有各种功能并支持插件，便于与其他系统集成和交互。
作为一个开源消息中间件，RabbitMQ 是完全免费的。独立的商业版本也以订阅费的形式提供。
Apache Kafka
接下来，我们有 Apache Kafka，它是一个强大的消息中间件，提供比其他消息中间件更好的吞吐量、内置分区、复制和容错。 Kafka 使用分布式系统技术，该技术采用 TCP 协议来允许客户端和服务器之间的通信。
这保证了快速的性能，使 Kafka 成为满足大型消息处理应用程序通信需求的理想解决方案。
Apache Kafka 可以部署在本地和基于云的系统上，并且可以在裸机、虚拟机和容器上完美运行。它通常在需要隔离处理数据生产者、缓冲未传递的消息以及类似场景中使用。
这个开源消息中间件最初是为了跟踪网站活动和存储大量数据而构建的。它能够在分布式容错集群中存储大量数据，使其成为大型科技公司的完美选择。 Kafka Message Broker 可以巧妙地管理快速操作场景中所需的实时事件流、管道和数据重放。
Apache ActiveMQ
基于 Java 的 Apache ActiveMQ 是一个开源消息中间件，能够代表您管理设置和维护，从而减少您的工作量。
它支持业界使用的所有主要标准协议，并允许使用流行的 AMQP 协议与多个平台无缝集成。
此外，STOMP 协议通过 WebSockets 促进 Web 应用程序之间的消息交换，而 MQTT 协议允许物联网设备之间的消息交换。
它兼容多种跨语言平台和以不同语言构建的客户端，包括 JavaScript、C、C++、Python、.Net 等。
它支持消息组、组合队列和集群等高级功能。ActiveMQ 具有高度的灵活性和通用性，足以在不同的消息传递用例中快速实现。
ActiveMQ 有两种变体——“经典”代理和称为 Artemis 的高级版本。
Classic ActiveMQ 建立在无限的可插拔架构之上，并与几代消息传递应用程序兼容。另一方面，ActiveMQ 的高级版本 Artemis 标榜了一种非阻塞架构，可提供新一代应用程序所需的高性能。
WSO2
WSO2 是另一个值得尝试的消息中间件，它被创建旨在在分布式环境中提供消息中间件功能。
该消息中间件极其轻量且易于使用，配备了连续可用性模式，可确保高可用性并扩展集群内的服务器，从而最大限度地减少单点故障的机会。
开源技术有效地管理多个队列、订阅者和消息，以促进持久消息传递。
WSO2 支持多种协议，包括 MQTT，这是一种轻量级的机器对机器网络协议，可在物联网中提供企业消息传递功能。
它将远程设备与代理桥接起来，实现机器对机器 (M2M) 通信，每秒可同时生成数万个事件。WSO2 采用灵活的部署模型，为集群部署提供单节点执行功能。
WSO2 的显著特点如下：
- 支持 JMS v1.0 和 v1.1 API
- 符合一套标准。
- 支持所有 QoS 级别和保留消息传递的高级消息队列协议 (AMQP) v0.91 和 MQTT 协议。
- 支持多种语言/平台，包括 Java、.Net、C、C++、PHP、Ruby、Erlang 等。
ZeroMQ
最后，我们有 ZeroMQ，这是一个复杂的消息中间件，它在应用程序之间提供高速连接，而不管它们运行的语言和平台如何。
它由加载在消息传递库上的异步输入输出引擎组成，并在发送者和接收者之间建立多对多关系。
它借助多种传输通道（如进程内、进程间、TCP、多播、TIPC、IPC 和 UDP）通过 WebSocket 将消息从一个应用程序传输到另一个应用程序。
ZeroMQ 配备了标准分布式消息传递系统中存在的所有功能，并通过可互连的套接字发送消息，这些套接字可以以不同的模式排列，如发布-订阅、请求-回复、任务分发和扇出。
ZeroMQ 允许高度定制以满足不同用例的独特需求，并支持多种消息传递模式和语言实现。
它与多种编程语言兼容，主要有 C、C++、C#、Java、Python、Ruby 和 Perl。
消息中间件速度极快，开源，并且有一个轻量级的消息库，即使使用异步输入输出引擎也能表现得非常好。
总结
现在，我们清楚地认识到在系统中部署消息中间件如何极大地改善整体通信架构。有许多可靠的消息中间件供应商，我们列出了市场中最受欢迎的一些。
您可以选择任何您认为能够满足组织的数据管理需求并帮助在您的应用程序之间分发消息的消息中间件。
您还可以探索最佳的 SMS API 来向您的用户发送消息。