消息队列之七:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka对比

主要介绍四种常用的消息队列(ActiveMQ / RabbitMQ / RocketMQ / Kafka)的主要特性、优点、缺点。

一、ActiveMQ

ActiveMQ 是由 Apache 出品,ActiveMQ 是一个完全支持JMS1.1 和 J2EE 1.4 规范的 JMS Provider 实现。它非常快速,支持 多种语言的客户端协议,而且可以非常容易的嵌入到企业的应用环境中,并有许多高级功能。

消息队列之七:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka对比

(a) 主要特性

  1. 服从JMS规范:JMS 规范提供了良好的标准和保证,包括:同步异步 的消息分发,一次和仅一次的消息分发,消息接收订阅 等等。遵从 JMS 规范的好处在于,不论使用什么 JMS 实现提供者,这些基础特性都是可用的;
  2. 连接灵活性:ActiveMQ 提供了广泛的 连接协议,支持的协议有:HTTP/S,IP 多播,SSL,TCP,UDP 等等。对众多协议的支持让 ActiveMQ 拥有了很好的灵活性;
  3. 支持的协议种类多:OpenWire、STOMP、REST、XMPP、AMQP;
  4. 持久化插件和安全插件:ActiveMQ 提供了 多种持久化 选择。而且,ActiveMQ 的安全性也可以完全依据用户需求进行 自定义鉴权授权
  5. 支持的客户端语言种类多:除了 Java 之外,还有:C/C++,.NET,Perl,PHP,Python,Ruby;
  6. 代理集群:多个 ActiveMQ 代理 可以组成一个 集群 来提供服务;
  7. 异常简单的管理:ActiveMQ 是以开发者思维被设计的。所以,它并不需要专门的管理员,因为它提供了简单又使用的管理特性。有很多中方法可以 监控 ActiveMQ 不同层面的数据,包括使用在 JConsole 或者在 ActiveMQ 的 Web Console 中使用 JMX。通过处理 JMX 的告警消息,通过使用 命令行脚本,甚至可以通过监控各种类型的 日志

(b) 部署环境

ActiveMQ 可以运行在 Java 语言所支持的平台之上。使用 ActiveMQ 需要:

  • Java JDK
  • ActiveMQ 安装包

(c) 优点

  1. 跨平台 (JAVA 编写与平台无关,ActiveMQ 几乎可以运行在任何的 JVM 上);
  2. 可以用 JDBC:可以将 数据持久化 到数据库。虽然使用 JDBC 会降低 ActiveMQ 的性能,但是数据库一直都是开发人员最熟悉的存储介质;
  3. 支持 JMS 规范:支持 JMS 规范提供的 统一接口;
  4. 支持 自动重连错误重试机制
  5. 有安全机制:支持基于 shiro,jaas 等多种 安全配置机制,可以对 Queue/Topic 进行 认证和授权
  6. 监控完善:拥有完善的 监控,包括 Web Console,JMX,Shell 命令行,Jolokia 的 RESTful API;
  7. 界面友善:提供的 Web Console 可以满足大部分情况,还有很多 第三方的组件 可以使用,比如 hawtio;

(d) 缺点

  1. 社区活跃度不及 RabbitMQ 高;
  2. 根据其他用户反馈,会出莫名其妙的问题,会 丢失消息
  3. 目前重心放到 activemq 6.0 产品 Apollo,对 5.x 的维护较少;
  4. 不适合用于 上千个队列 的应用场景;

二、RabbitMQ

RabbitMQ 于 2007 年发布,是一个在 AMQP (高级消息队列协议)基础上完成的,可复用的企业消息系统,是当前最主流的消息中间件之一。

消息队列之七:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka对比

(a) 主要特性

  1. 可靠性:提供了多种技术可以让你在 性能可靠性 之间进行 权衡。这些技术包括 持久性机制投递确认发布者证实高可用性机制
  2. 灵活的路由:消息在到达队列前是通过 交换机 进行 路由 的。RabbitMQ 为典型的路由逻辑提供了 多种内置交换机 类型。如果你有更复杂的路由需求,可以将这些交换机组合起来使用,你甚至可以实现自己的交换机类型,并且当做 RabbitMQ 的 插件 来使用;
  3. 消息集群:在相同局域网中的多个 RabbitMQ 服务器可以 聚合 在一起,作为一个独立的逻辑代理来使用;
  4. 队列高可用:队列可以在集群中的机器上 进行镜像,以确保在硬件问题下还保证 消息安全
  5. 支持多种协议:支持 多种消息队列协议
  6. 支持多种语言:用 Erlang 语言编写,支持只要是你能想到的 所有编程语言
  7. 管理界面: RabbitMQ 有一个易用的 用户界面,使得用户可以 监控管理 消息 Broker 的许多方面;
  8. 跟踪机制:如果 消息异常,RabbitMQ 提供消息跟踪机制,使用者可以找出发生了什么;
  9. 插件机制:提供了许多 插件,来从多方面进行扩展,也可以编写自己的插件。

(b) 部署环境

RabbitMQ 可以运行在 Erlang 语言所支持的平台之上,包括 Solaris,BSD,Linux,MacOSX,TRU64,Windows 等。使用 RabbitMQ 需要:

  • ErLang 语言包
  • RabbitMQ 安装包

(c) 优点

  1. 由于 Erlang 语言的特性,消息队列性能较好,支持 高并发
  2. 健壮、稳定、易用、跨平台、支持 多种语言、文档齐全;
  3. 有消息 确认机制持久化机制,可靠性高;
  4. 高度可定制的 路由
  5. 管理界面 较丰富,在互联网公司也有较大规模的应用,社区活跃度高。

(d) 缺点

  1. 尽管结合 Erlang 语言本身的并发优势,性能较好,但是不利于做 二次开发和维护
  2. 实现了 代理架构,意味着消息在发送到客户端之前可以在 中央节点 上排队。此特性使得 RabbitMQ 易于使用和部署,但是使得其 运行速度较慢,因为中央节点 增加了延迟消息封装后 也比较大;
  3. 需要学习 比较复杂接口和协议,学习和维护成本较高。

三、RocketMQ

RocketMQ 出自 阿里 的开源产品,用 Java 语言实现,在设计时参考了 Kafka,并做出了自己的一些改进,消息可靠性上 比 Kafka 更好。RocketMQ 在阿里内部被广泛应用在 订单交易充值流计算消息推送日志流式处理,binglog 分发 等场景。

(a) 主要特性

消息队列之七:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka对比

  1. 基于 队列模型:具有 高性能高可靠高实时分布式 等特点;
  2. Producer、Consumer、队列 都支持 分布式
  3. Producer 向一些队列轮流发送消息,队列集合 称为 Topic。Consumer 如果做 广播消费,则一个 Consumer 实例消费这个 Topic 对应的 所有队列;如果做 集群消费,则 多个 Consumer 实例 平均消费 这个 Topic 对应的队列集合;
  4. 能够保证 严格的消息顺序
  5. 提供丰富的 消息拉取模式
  6. 高效的订阅者 水平扩展能力;
  7. 实时消息订阅机制
  8. 亿级 消息堆积 能力;
  9. 较少的外部依赖。

(b) 部署环境

RocketMQ 可以运行在 Java 语言所支持的平台之上。使用 RocketMQ 需要:

  • Java JDK
  • 安装 git、Maven
  • RocketMQ 安装包

(c) 优点

  1. 单机 支持 1 万以上 持久化队列
  2. RocketMQ 的所有消息都是 持久化的,先写入系统 PAGECACHE,然后 刷盘,可以保证 内存磁盘 都有一份数据,而 访问 时,直接 从内存读取
  3. 模型简单,接口易用(JMS 的接口很多场合并不太实用);
  4. 性能非常好,可以允许 大量堆积消息 在 Broker 中;
  5. 支持 多种消费模式,包括 集群消费广播消费等;
  6. 各个环节 分布式扩展设计,支持 主从高可用
  7. 开发度较活跃,版本更新很快。

(d) 缺点

  1. 支持的 客户端语言 不多,目前是 Java 及 C++,其中 C++ 还不成熟;
  2. RocketMQ 社区关注度及成熟度也不及前两者;
  3. 没有 Web 管理界面,提供了一个 CLI (命令行界面) 管理工具带来 查询管理诊断各种问题
  4. 没有在 MQ 核心里实现 JMS 等接口;

四、Kafka

Apache Kafka 是一个 分布式消息发布订阅 系统。它最初由 LinkedIn 公司基于独特的设计实现为一个 分布式的日志提交系统 (a distributed commit log),之后成为 Apache 项目的一部分。Kafka 性能高效可扩展良好 并且 可持久化。它的 分区特性可复制可容错 都是其不错的特性。

消息队列之七:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka对比

(a) 主要特性

  1. 快速持久化:可以在 O(1) 的系统开销下进行 消息持久化
  2. 高吞吐:在一台普通的服务器上既可以达到 10W/s 的 吞吐速率
  3. 完全的分布式系统:Broker、Producer 和 Consumer 都原生自动支持 分布式,自动实现 负载均衡
  4. 支持 同步异步 复制两种 高可用机制
  5. 支持 数据批量发送拉取
  6. 零拷贝技术(zero-copy):减少 IO 操作步骤,提高 系统吞吐量
  7. 数据迁移扩容 对用户透明;
  8. 无需停机 即可扩展机器;
  9. 其他特性:丰富的 消息拉取模型、高效 订阅者水平扩展、实时的 消息订阅、亿级的 消息堆积能力、定期删除机制;

(b) 部署环境

使用 Kafka 需要:

  • Java JDK
  • Kafka 安装包

(c) 优点

  1. 客户端语言丰富:支持 Java、.Net、PHP、Ruby、Python、Go 等多种语言;
  2. 高性能:单机写入 TPS 约在 100 万条/秒,消息大小 10 个字节;
  3. 提供 完全分布式架构,并有 replica 机制,拥有较高的 可用性可靠性,理论上支持 消息无限堆积
  4. 支持批量操作;
  5. 消费者 采用 Pull 方式获取消息。消息有序通过控制 能够保证所有消息被消费且仅被消费 一次
  6. 有优秀的第三方 Kafka Web 管理界面 Kafka-Manager;
  7. 日志领域 比较成熟,被多家公司和多个开源项目使用。

(d) 缺点

  1. Kafka 单机超过 64 个 队列/分区 时,Load 时会发生明显的飙高现象。队列 越多,负载 越高,发送消息 响应时间变长
  2. 使用 短轮询方式实时性 取决于 轮询间隔时间
  3. 消费失败 不支持重试
  4. 支持 消息顺序,但是 一台代理宕机 后,就会产生 消息乱序
  5. 社区更新较慢。

7.5. 几种消息队列对比

这里列举了上述四种消息队列的差异对比:

消息队列之七:ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka对比

Kafka 在于 分布式架构,RabbitMQ 基于 AMQP 协议 来实现,RocketMQ 的思路来源于 Kafka,改成了 主从结构,在 事务性可靠性 方面做了优化。广泛来说,电商金融 等对 事务一致性 要求很高的,可以考虑 RabbitMQ 和 RocketMQ,对 性能要求高 的可考虑 Kafka。

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