30.消息队列面试题汇总

2020-10-08 Java面试全解析 java, 面试 0 评论

消息队列面试题汇总

1.消息队列的应用场景有哪些？

答：消息队列的应用场景如下。

应用解耦，比如，用户下单后，订单系统需要通知库存系统，假如库存系统无法访问，则订单减库存将失败，从而导致订单失败。订单系统与库存系统耦合，这个时候如果使用消息队列，可以返回给用户成功，先把消息持久化，等库存系统恢复后，就可以正常消费减去库存了。
削峰填谷，比如，秒杀活动，一般会因为流量过大，从而导致流量暴增，应用挂掉，这个时候加上消息队列，服务器接收到用户的请求后，首先写入消息队列，假如消息队列长度超过最大数量，则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面。
日志系统，比如，客户端负责将日志采集，然后定时写入消息队列，消息队列再统一将日志数据存储和转发。

2.RabbitMQ 有哪些优点？

答：RabbitMQ 的优点如下：

可靠性，RabbitMQ 的持久化支持，保证了消息的稳定性；
高并发，RabbitMQ 使用了 Erlang 开发语言，Erlang 是为电话交换机开发的语言，天生自带高并发光环和高可用特性；
集群部署简单，正是因为 Erlang 使得 RabbitMQ 集群部署变的非常简单；
社区活跃度高，因为 RabbitMQ 应用比较广泛，所以社区的活跃度也很高；
解决问题成本低，因为资料比较多，所以解决问题的成本也很低；
支持多种语言，主流的编程语言都支持，如 Java、.NET、PHP、Python、JavaScript、Ruby、Go 等；
插件多方便使用，如网页控制台消息管理插件、消息延迟插件等。

3.RabbitMQ 有哪些重要的角色？

答：RabbitMQ 包含以下三个重要的角色：

生产者：消息的创建者，负责创建和推送数据到消息服务器；
消费者：消息的接收方，用于处理数据和确认消息；
代理：就是 RabbitMQ 本身，用于扮演“快递”的角色，本身不生产消息，只是扮演“快递”的角色。

4.RabbitMQ 有哪些重要的组件？它们有什么作用？

答：RabbitMQ 包含的重要组件有：ConnectionFactory（连接管理器）、Channel（信道）、Exchange（交换器）、Queue（队列）、RoutingKey（路由键）、BindingKey（绑定键）等重要的组件，它们的作用如下：

ConnectionFactory（连接管理器）：应用程序与 RabbitMQ 之间建立连接的管理器，程序代码中使用；
Channel（信道）：消息推送使用的通道；
Exchange（交换器）：用于接受、分配消息；
Queue（队列）：用于存储生产者的消息；
RoutingKey（路由键）：用于把生成者的数据分配到交换器上；
BindingKey（绑定键）：用于把交换器的消息绑定到队列上。

运行流程，如下图所示：

5.什么是消息持久化？

答：消息持久化是把消息保存到物理介质上，以防止消息的丢失。

6.RabbitMQ 要实现消息持久化，需要满足哪些条件？

答：RabbitMQ 要实现消息持久化，必须满足以下 4 个条件：

投递消息的时候 durable 设置为 true，消息持久化，代码：channel.queueDeclare(x, true, false, false, null)，参数 2 设置为 true 持久化；
设置投递模式 deliveryMode 设置为 2（持久），代码：channel.basicPublish(x, x, MessageProperties.PERSISTENTTEXTPLAIN,x)，参数 3 设置为存储纯文本到磁盘；
消息已经到达持久化交换器上；
消息已经到达持久化的队列。

7.消息持久化有哪些缺点？如何缓解？

答：消息持久化的缺点是很消耗性能，因为要写入硬盘要比写入内存性能较低很多，从而降低了服务器的吞吐量。可使用固态硬盘来提高读写速度，以达到缓解消息持久化的缺点。

8.如何使用 Java 代码连接 RabbitMQ？

答：使用 Java 代码连接 RabbitMQ 有以下两种方式：

方式一：

public static Connection GetRabbitConnection() {
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    factory.setUsername(Config.UserName);
    factory.setPassword(Config.Password);
    factory.setVirtualHost(Config.VHost);
    factory.setHost(Config.Host);
    factory.setPort(Config.Port);
    Connection conn = null;
    try {
        conn = factory.newConnection();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return conn;
}

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方式二：

public static Connection GetRabbitConnection2() {
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 连接格式：amqp://userName:password@hostName:portNumber/virtualHost
    String uri = String.format("amqp://%s:%s@%s:%d%s", Config.UserName, Config.Password, Config.Host, Config.Port,
            Config.VHost);
    Connection conn = null;
    try {
        factory.setUri(uri);
        factory.setVirtualHost(Config.VHost);
        conn = factory.newConnection();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return conn;
}

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9.使用 Java 代码编写一个 RabbitMQ 消费和生产的示例？

答：代码如下：

public static void main(String[] args) {
    publisher();     // 生产消息
    consumer();     // 消费消息
}

/**
 * 推送消息
 */
public static void publisher() {
    // 创建一个连接
    Connection conn = ConnectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
    if (conn != null) {
        try {
            // 创建通道
            Channel channel = conn.createChannel();
            // 声明队列【参数说明：参数一：队列名称，参数二：是否持久化；参数三：是否独占模式；参数四：消费者断开连接时是否删除队列；参数五：消息其他参数】
            channel.queueDeclare(Config.QueueName, false, false, false, null);
            String content = String.format("当前时间：%s", new Date().getTime());
            // 发送内容【参数说明：参数一：交换机名称；参数二：队列名称，参数三：消息的其他属性-routing headers，此属性为MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN用于设置纯文本消息存储到硬盘；参数四：消息主体】
            channel.basicPublish("", Config.QueueName, null, content.getBytes("UTF-8"));
            System.out.println("已发送消息：" + content);
            // 关闭连接
            channel.close();
            conn.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/**
 * 消费消息
 */
public static void consumer() {
    // 创建一个连接
    Connection conn = ConnectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
    if (conn != null) {
        try {
            // 创建通道
            Channel channel = conn.createChannel();
            // 声明队列【参数说明：参数一：队列名称，参数二：是否持久化；参数三：是否独占模式；参数四：消费者断开连接时是否删除队列；参数五：消息其他参数】
            channel.queueDeclare(Config.QueueName, false, false, false, null);

            // 创建订阅器，并接受消息
            channel.basicConsume(Config.QueueName, false, "", new DefaultConsumer(channel) {
                @Override
                public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                        byte[] body) throws IOException {
                    String routingKey = envelope.getRoutingKey(); // 队列名称
                    String contentType = properties.getContentType(); // 内容类型
                    String content = new String(body, "utf-8"); // 消息正文
                    System.out.println("消息正文：" + content);
                    channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false); // 手动确认消息【参数说明：参数一：该消息的index；参数二：是否批量应答，true批量确认小于index的消息】
                }
            });

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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10.RabbitMQ 交换器类型有哪些？

答：RabbitMQ 消费类型也就是交换器（Exchange）类型有以下四种：

direct：轮询方式
headers：轮询方式，允许使用 header 而非路由键匹配消息，性能差，几乎不用
fanout：广播方式，发送给所有订阅者
topic：匹配模式，允许使用正则表达式匹配消息

RabbitMQ 默认的是 direct 方式。

11.RabbitMQ 如何确保每个消息能被消费？

答：RabbitMQ 使用 ack 消息确认的方式保证每个消息都能被消费，开发者可根据自己的实际业务，选择 channel.basicAck() 方法手动确认消息被消费。

12.RabbitMQ 接收到消息之后必须消费吗？

答：RabbitMQ 接收到消息之后可以不消费，在消息确认消费之前，可以做以下两件事：

拒绝消息消费，使用 channel.basicReject(消息编号, true) 方法，消息会被分配给其他订阅者；
设置为死信队列，死信队列是用于专门存放被拒绝的消息队列。

13.topic 模式下发布了一个路由键为“com.mq.rabbit.error”的消息，请问以下不能接收到消息的是？

A：cn.mq.rabbit.*
B：#.error
C：cn.mq.*
D：cn.mq.#

答：C

题目解析：“*”用于匹配一个分段（用“.”分割）的内容，“#”用于匹配 0 和多个字符。

14.以下可以获取历史消息的是？

A：topic 交换器
B：fanout 交换器
C：direct 交换器
D：以上都不是

答：C

题目解析：fanout 和 topic 都是广播形式的，因此无法获取历史消息，而 direct 可以。

15.RabbitMQ 包含事务功能吗？如何使用？

答：RabbitMQ 包含事务功能，主要是对信道（Channel）的设置，主要方法有以下三个：

channel.txSelect() 声明启动事务模式；
channel.txComment() 提交事务；
channel.txRollback() 回滚事务。

16.RabbitMQ 的事务在什么情况下是无效的？

答：RabbitMQ 的事务在 autoAck=true 也就是自动消费确认的时候，事务是无效的。因为如果是自动消费确认，RabbitMQ 会直接把消息从队列中移除，即使后面事务回滚也不能起到任何作用。

17.Kafka 可以脱离 ZooKeeper 单独使用吗？

答：Kafka 不能脱离 ZooKeeper 单独使用，因为 Kafka 使用 ZooKeeper 管理和协调 Kafka 的节点服务器。

18.Kafka 有几种数据保留的策略？

答：Kafka 有两种数据保存策略：按照过期时间保留和按照存储的消息大小保留。

19.Kafka 同时设置了 7 天和 10G 清除数据，到第五天的时候消息达到了 10G，这个时候 Kafka 将如何处理？

答：这个时候 Kafka 会执行数据清除工作，时间和大小不论哪个满足条件，都会清空数据。

20.什么情况会导致 Kafka 运行变慢？

答：以下情况可导致 Kafka 运行变慢：

CPU 性能瓶颈
磁盘读写瓶颈
网络瓶颈

21.使用 Kafka 集群需要注意什么？

答：Kafka 集群使用需要注意以下事项：

集群的数量不是越多越好，最好不要超过 7 个，因为节点越多，消息复制需要的时间就越长，整个群组的吞吐量就越低；
集群数量最好是单数，因为超过一半故障集群就不能用了，设置为单数容错率更高。

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