我工作中用MQ的10种场景

苏三说技术2025-10-09 10:05

前言

最近有球友问我：MQ的使用场景有哪些？工作中一定要使用MQ吗？

记得刚工作那会儿，我总是想不明白：为什么明明直接调用接口就能完成的功能，非要引入MQ这么个"中间商"？

直到经历了系统崩溃、数据丢失、性能瓶颈等一系列问题后，我才真正理解了MQ的价值。

今天我想和大家分享我在实际工作中使用消息队列（MQ）的10种典型场景，希望对你会有所帮助。

一、为什么需要消息队列（MQ）？

在深入具体场景之前，我们先来思考一个基本问题：为什么要使用消息队列？

系统间的直接调用：

引入消息队列后：

接下来我们将通过10个具体场景，带大家来深入理解MQ的价值。

场景一：系统解耦

背景描述

在我早期参与的一个电商项目中，订单创建后需要通知多个系统：

java 复制代码 
// 早期的紧耦合设计
public class OrderService {
    private InventoryService inventoryService;
    private PointsService pointsService;
    private EmailService emailService;
    private AnalyticsService analyticsService;
    
    public void createOrder(Order order) {
        // 1. 保存订单
        orderDao.save(order);
        
        // 2. 调用库存服务
        inventoryService.updateInventory(order);
        
        // 3. 调用积分服务
        pointsService.addPoints(order.getUserId(), order.getAmount());
        
        // 4. 发送邮件通知
        emailService.sendOrderConfirmation(order);
        
        // 5. 记录分析数据
        analyticsService.trackOrderCreated(order);
        
        // 更多服务...
    }
}

这种架构存在严重问题：

  • 紧耦合：订单服务需要知道所有下游服务
  • 单点故障：任何一个下游服务挂掉都会导致订单创建失败
  • 性能瓶颈：同步调用导致响应时间慢

MQ解决方案

引入MQ后，架构变为：

代码实现：

java 复制代码 
// 订单服务 - 生产者
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
    public void createOrder(Order order) {
        // 1. 保存订单
        orderDao.save(order);
        
        // 2. 发送消息到MQ
        rabbitTemplate.convertAndSend(
            "order.exchange",
            "order.created",
            new OrderCreatedEvent(order.getId(), order.getUserId(), order.getAmount())
        );
    }
}

// 库存服务 - 消费者
@Component
@RabbitListener(queues = "inventory.queue")
public class InventoryConsumer {
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;
    
    @RabbitHandler
    public void handleOrderCreated(OrderCreatedEvent event) {
        inventoryService.updateInventory(event.getOrderId());
    }
}

技术要点

  1. 消息协议选择：根据业务需求选择RabbitMQ、Kafka或RocketMQ
  2. 消息格式：使用JSON或Protobuf等跨语言格式
  3. 错误处理：实现重试机制和死信队列

场景二：异步处理

背景描述

用户上传视频后需要执行转码、生成缩略图、内容审核等耗时操作，如果同步处理，用户需要等待很长时间。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 视频服务 - 生产者
@Service
public class VideoService {
    @Autowired
    private KafkaTemplate<String, Object> kafkaTemplate;
    
    public UploadResponse uploadVideo(MultipartFile file, String userId) {
        // 1. 保存原始视频
        String videoId = saveOriginalVideo(file);
        
        // 2. 发送处理消息
        kafkaTemplate.send("video-processing", new VideoProcessingEvent(videoId, userId));
        
        // 3. 立即返回响应
        return new UploadResponse(videoId, "upload_success");
    }
}

// 视频处理服务 - 消费者
@Service
public class VideoProcessingConsumer {
    @KafkaListener(topics = "video-processing")
    public void processVideo(VideoProcessingEvent event) {
        // 异步执行耗时操作
        videoProcessor.transcode(event.getVideoId());
        videoProcessor.generateThumbnails(event.getVideoId());
        contentModerationService.checkContent(event.getVideoId());
        
        // 发送处理完成通知
        notificationService.notifyUser(event.getUserId(), event.getVideoId());
    }
}

架构优势

  1. 快速响应：用户上传后立即得到响应
  2. 弹性扩展：可以根据处理压力动态调整消费者数量
  3. 故障隔离：处理服务故障不会影响上传功能

场景三：流量削峰

背景描述

电商秒杀活动时，瞬时流量可能是平时的百倍以上，直接冲击数据库和服务。

MQ解决方案

代码实现：

java 复制代码 
// 秒杀服务
@Service
public class SecKillService {
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
    public SecKillResponse secKill(SecKillRequest request) {
        // 1. 校验用户资格
        if (!checkUserQualification(request.getUserId())) {
            return SecKillResponse.failed("用户无资格");
        }
        
        // 2. 预减库存（Redis原子操作）
        Long remaining = redisTemplate.opsForValue().decrement(
            "sec_kill_stock:" + request.getItemId());
        
        if (remaining == null || remaining < 0) {
            // 库存不足，恢复库存
            redisTemplate.opsForValue().increment("sec_kill_stock:" + request.getItemId());
            return SecKillResponse.failed("库存不足");
        }
        
        // 3. 发送秒杀成功消息到MQ
        rabbitTemplate.convertAndSend(
            "sec_kill.exchange",
            "sec_kill.success",
            new SecKillSuccessEvent(request.getUserId(), request.getItemId())
        );
        
        return SecKillResponse.success("秒杀成功");
    }
}

// 订单处理消费者
@Component
@RabbitListener(queues = "sec_kill.order.queue")
public class SecKillOrderConsumer {
    @RabbitHandler
    public void handleSecKillSuccess(SecKillSuccessEvent event) {
        // 异步创建订单
        orderService.createSecKillOrder(event.getUserId(), event.getItemId());
    }
}

技术要点

  1. 库存预扣：使用Redis原子操作避免超卖
  2. 队列缓冲：MQ缓冲请求，避免直接冲击数据库
  3. 限流控制：在网关层进行限流，拒绝过多请求

场景四：数据同步

背景描述

在微服务架构中，不同服务有自己的数据库，需要保证数据一致性。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 用户服务 - 数据变更时发送消息
@Service
public class UserService {
    @Transactional
    public User updateUser(User user) {
        // 1. 更新数据库
        userDao.update(user);
        
        // 2. 发送消息（在事务内）
        rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction(
            "user-update-topic",
            MessageBuilder.withPayload(new UserUpdateEvent(user.getId(), user.getStatus()))
                .build(),
            null
        );
        
        return user;
    }
}

// 其他服务 - 消费用户更新消息
@Service
@RocketMQMessageListener(topic = "user-update-topic", consumerGroup = "order-group")
public class UserUpdateConsumer implements RocketMQListener<UserUpdateEvent> {
    @Override
    public void onMessage(UserUpdateEvent event) {
        // 更新本地用户信息缓存
        orderService.updateUserCache(event.getUserId(), event.getStatus());
    }
}

一致性保证

  1. 本地事务表：将消息和业务数据放在同一个数据库事务中
  2. 事务消息：使用RocketMQ的事务消息机制
  3. 幂等消费：消费者实现幂等性，避免重复处理

场景五：日志收集

背景描述

分布式系统中，日志分散在各个节点，需要集中收集和分析。

MQ解决方案

代码实现：

java 复制代码 
// 日志收集组件
@Component
public class LogCollector {
    @Autowired
    private KafkaTemplate<String, String> kafkaTemplate;
    
    public void collectLog(String appId, String level, String message, Map<String, Object> context) {
        LogEvent logEvent = new LogEvent(appId, level, message, context, System.currentTimeMillis());
        
        // 发送到Kafka
        kafkaTemplate.send("app-logs", appId, JsonUtils.toJson(logEvent));
    }
}

// 日志消费者
@Service
public class LogConsumer {
    @KafkaListener(topics = "app-logs", groupId = "log-es")
    public void consumeLog(String message) {
        LogEvent logEvent = JsonUtils.fromJson(message, LogEvent.class);
        
        // 存储到Elasticsearch
        elasticsearchService.indexLog(logEvent);
        
        // 实时监控检查
        if ("ERROR".equals(logEvent.getLevel())) {
            alertService.checkAndAlert(logEvent);
        }
    }
}

技术优势

  1. 解耦：应用节点无需关心日志如何处理
  2. 缓冲：应对日志产生速率波动
  3. 多消费：同一份日志可以被多个消费者处理

场景六：消息广播

背景描述

系统配置更新后，需要通知所有服务节点更新本地配置。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 配置服务 - 广播配置更新
@Service
public class ConfigService {
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    
    public void updateConfig(String configKey, String configValue) {
        // 1. 更新配置存储
        configDao.updateConfig(configKey, configValue);
        
        // 2. 广播配置更新消息
        redisTemplate.convertAndSend("config-update-channel", 
            new ConfigUpdateEvent(configKey, configValue));
    }
}

// 服务节点 - 订阅配置更新
@Component
public class ConfigUpdateListener {
    @Autowired
    private LocalConfigCache localConfigCache;
    
    @RedisListener(channel = "config-update-channel")
    public void handleConfigUpdate(ConfigUpdateEvent event) {
        // 更新本地配置缓存
        localConfigCache.updateConfig(event.getKey(), event.getValue());
    }
}

应用场景

  1. 功能开关：动态开启或关闭功能
  2. 参数调整：调整超时时间、限流阈值等
  3. 黑白名单：更新黑白名单配置

场景七：顺序消息

背景描述

在某些业务场景中，消息的处理顺序很重要，如订单状态变更。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 订单状态变更服务
@Service
public class OrderStateService {
    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    
    public void changeOrderState(String orderId, String oldState, String newState) {
        OrderStateEvent event = new OrderStateEvent(orderId, oldState, newState);
        
        // 发送顺序消息，使用orderId作为sharding key
        rocketMQTemplate.syncSendOrderly(
            "order-state-topic", 
            event, 
            orderId  // 保证同一订单的消息按顺序处理
        );
    }
}

// 订单状态消费者
@Service
@RocketMQMessageListener(
    topic = "order-state-topic",
    consumerGroup = "order-state-group",
    consumeMode = ConsumeMode.ORDERLY  // 顺序消费
)
public class OrderStateConsumer implements RocketMQListener<OrderStateEvent> {
    @Override
    public void onMessage(OrderStateEvent event) {
        // 按顺序处理订单状态变更
        orderService.processStateChange(event);
    }
}

顺序保证机制

  1. 分区顺序：同一分区内的消息保证顺序
  2. 顺序投递：MQ保证消息按发送顺序投递
  3. 顺序处理：消费者顺序处理消息

场景八：延迟消息

背景描述

需要实现定时任务，如订单超时未支付自动取消。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 订单服务 - 发送延迟消息
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
    public void createOrder(Order order) {
        // 保存订单
        orderDao.save(order);
        
        // 发送延迟消息，30分钟后检查支付状态
        rabbitTemplate.convertAndSend(
            "order.delay.exchange",
            "order.create",
            new OrderCreateEvent(order.getId()),
            message -> {
                message.getMessageProperties().setDelay(30 * 60 * 1000); // 30分钟
                return message;
            }
        );
    }
}

// 订单超时检查消费者
@Component
@RabbitListener(queues = "order.delay.queue")
public class OrderTimeoutConsumer {
    @RabbitHandler
    public void checkOrderPayment(OrderCreateEvent event) {
        Order order = orderDao.findById(event.getOrderId());
        if ("UNPAID".equals(order.getStatus())) {
            // 超时未支付，取消订单
            orderService.cancelOrder(order.getId(), "超时未支付");
        }
    }
}

替代方案对比

方案 优点 缺点
数据库轮询 实现简单 实时性差，数据库压力大
延时队列 实时性好 实现复杂，消息堆积问题
定时任务 可控性强 分布式协调复杂

场景九：消息重试

背景描述

处理消息时可能遇到临时故障，需要重试机制保证最终处理成功。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 消息消费者 with 重试机制
@Service
@Slf4j
public class RetryableConsumer {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    
    @RabbitListener(queues = "business.queue")
    public void processMessage(Message message, Channel channel) {
        try {
            // 业务处理
            businessService.process(message);
            
            // 确认消息
            channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
            
        } catch (TemporaryException e) {
            // 临时异常，重试
            log.warn("处理失败，准备重试", e);
            
            // 拒绝消息，requeue=true
            channel.basicNack(
                message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),
                false,
                true  // 重新入队
            );
            
        } catch (PermanentException e) {
            // 永久异常，进入死信队列
            log.error("处理失败，进入死信队列", e);
            
            channel.basicNack(
                message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),
                false,
                false  // 不重新入队
            );
        }
    }
}

重试策略

  1. 立即重试：临时故障立即重试
  2. 延迟重试：逐步增加重试间隔
  3. 死信队列：最终无法处理的消息进入死信队列

场景十：事务消息

背景描述

分布式系统中，需要保证多个服务的数据一致性。

MQ解决方案

java 复制代码 
// 事务消息生产者
@Service
public class TransactionalMessageService {
    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    
    @Transactional
    public void createOrderWithTransaction(Order order) {
        // 1. 保存订单（数据库事务）
        orderDao.save(order);
        
        // 2. 发送事务消息
        TransactionSendResult result = rocketMQTemplate.sendMessageInTransaction(
            "order-tx-topic",
            MessageBuilder.withPayload(new OrderCreatedEvent(order.getId()))
                .build(),
            order  // 事务参数
        );
        
        if (!result.getLocalTransactionState().equals(LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE)) {
            throw new RuntimeException("事务消息发送失败");
        }
    }
}

// 事务消息监听器
@Component
@RocketMQTransactionListener
public class OrderTransactionListener implements RocketMQLocalTransactionListener {
    @Autowired
    private OrderDao orderDao;
    
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
        try {
            // 检查本地事务状态
            Order order = (Order) arg;
            Order existOrder = orderDao.findById(order.getId());
            
            if (existOrder != null && "CREATED".equals(existOrder.getStatus())) {
                return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
            } else {
                return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;
            }
        } catch (Exception e) {
            return RocketMQLocalTransactionState.UNKNOWN;
        }
    }
    
    @Override
    public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message msg) {
        // 回查本地事务状态
        String orderId = (String) msg.getHeaders().get("order_id");
        Order order = orderDao.findById(orderId);
        
        if (order != null && "CREATED".equals(order.getStatus())) {
            return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
        } else {
            return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;
        }
    }
}

事务消息流程

总结

通过以上10个场景，我们可以总结出MQ使用的核心原则：

适用场景

  1. 异步处理：提升系统响应速度
  2. 系统解耦：降低系统间依赖
  3. 流量削峰：应对突发流量
  4. 数据同步：保证最终一致性
  5. 分布式事务：解决数据一致性问题

技术选型建议

场景 推荐MQ 原因
高吞吐 Kafka 高吞吐量，持久化存储
事务消息 RocketMQ 完整的事务消息机制
复杂路由 RabbitMQ 灵活的路由配置
延迟消息 RabbitMQ 原生支持延迟队列

最佳实践

  1. 消息幂等性：消费者必须实现幂等处理
  2. 死信队列：处理失败的消息要有兜底方案
  3. 监控告警：完善的消息堆积监控和告警
  4. 性能优化：根据业务特点调整MQ参数

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