本文分享自華為雲社群《面試必問 | 如何設計一款高併發的訊息中介軟體？》，作者：冰 河。
訊息中介軟體涉及的知識點
要想設計一個具有高併發的訊息中介軟體，那麼首先就要了解下訊息中介軟體涉及哪些具體的知識點。通常，設計一個良好的訊息中介軟體最少需要滿足如下條件：
- 生產者、消費者模型。
- 支援分散式架構。
- 資料的高可用。
- 訊息資料不丟失。
接下來，我們就針對訊息中介軟體來分別談談這些技術點。
生產者消費者模型
相信很多小夥伴對於生產者和消費者模型都比較瞭解了，簡單的說：就是訊息中介軟體能夠使其他應用來生產訊息，也能夠使其他應用來消費相應的訊息。
對於生產者和消費者模型，我們需要考慮的問題點就比較多了。接下來，我就一步步來引導大家進行思考。
首先，我們來思考這樣一個問題：如果生產者生產了訊息，那麼訊息中介軟體應該怎樣儲存相應的資料呢？儲存在記憶體？ 儲存在磁碟？還是同時儲存在記憶體和磁碟中呢？
如果是將訊息資料同時儲存在記憶體和磁碟中，我們又該如何處理這些資料呢？是生產者將訊息投遞到訊息中介軟體之後，我們就立刻將資料寫入磁碟？還是說資料先駐留到記憶體，然後每隔一段時間刷到磁碟上？
如果是每隔一段時間刷到磁碟上，那我們又要考慮磁碟檔案的切分問題，也就是說，需要將訊息資料分成多少個磁碟檔案？（總不能把所有的資料放到一個磁碟檔案中吧）。如果是需要切分成多個磁碟檔案，那切分的規則又是什麼呢？
上面這些問題都是我們在設計一個訊息中介軟體時需要考慮的問題。然而，這還只是一小部分問題。如果想在面試時脫穎而出，那就還需要繼續往下看，還有一些重要的問題點需要注意。
如果檔案按照一定的規則切分到多個磁碟檔案中了，那是不是還需要管理後設資料來標識資料的具體訊息（就像是Hadoop中的NameNode節點中儲存著DataNode的後設資料資訊，NameNode節點透過這些後設資料資訊就能夠更好的管理DataNode節點）？
這些後設資料可以包括：訊息資料的偏移量、也可以是訊息資料的唯一ID。
考慮完資料的儲存問題，我們還需要考慮的是：訊息中介軟體是如何將資料投遞到對應的消費者的？
在設計生產者和消費者時，還一個很重要的問題需要我們考慮：我們在設計訊息中介軟體時，採用的消費模式是什麼？會不會將資料均勻的分配給消費者？還是會透過一些其他的規則將資料投遞到消費者？
支援分散式架構
如果我們設計的訊息中介軟體，每天會承載TB級別的資料高併發和高吞吐量的寫入操作。這裡，我們就需要考慮將訊息中介軟體設計成分散式架構。
在設計分散式架構時，我們還需要考慮將儲存的比較大的資料，做成分片儲存，對資料進行分片等操作。
除了這些，我們還需要考慮另外一個核心問題：對於訊息中介軟體來說，需要支援自動擴容操作。
還有就是是否支援資料分片，如何實現資料分片的擴容和自動資料負載均衡遷移等。
資料的高可用
一般網際網路應用的高可用，是透過本地堆記憶體，分散式快取，和一份資料在不同的伺服器上都搞一個副本來實現的。此時，任何一個儲存節點當機，都不會影響整體的高可用。我們在設計訊息中介軟體時也可以參考這個思路。
訊息資料不丟失
此時，我們就需要提供手動ACK的機制，也就是說：當消費者真正消費訊息完畢後，向訊息中介軟體返回“ 處理完成” 的標識，訊息中介軟體刪除相應的已處理的訊息。
但是，細化的話，這裡，我們就需要兩套ACK機制：
- 一種ACK對應的是生產端。如果一直沒有接收到ACK訊息，則需要透過生產者來重新傳送一條訊息來保證生產訊息成功。
- 另一種ACK對應的是消費端。一旦一條訊息消費並處理成功，必須返回一個ack給訊息中介軟體，然後訊息中介軟體才能刪除這條訊息。否則一旦消費者當機，就必須重發這條訊息給其他的消費者例項，保證訊息一定會被處理成功。
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