面试题：消息队列在Serverless架构中的常见应用场景有哪些

Question

请阐述消息队列在Serverless架构下，如在事件驱动、异步处理等方面的常见应用场景，并简要说明其工作原理。

Answer 1

常见应用场景

1. 事件驱动
   • 解耦系统组件：在Serverless架构中，不同的服务可能由不同团队开发维护。例如，一个电商平台中，商品上架事件触发库存更新、价格同步等多个操作。通过消息队列，商品上架服务只需将上架事件发送到消息队列，而库存更新和价格同步服务从队列接收消息并处理，彼此解耦，降低依赖。
   • 实现异步通信：以物联网（IoT）场景为例，大量设备实时产生数据，如温度、湿度等。设备将数据发送到消息队列，后端Serverless函数异步从队列获取数据进行处理，避免因实时处理大量数据导致系统过载。
2. 异步处理
   • 任务队列：对于一些耗时操作，如文件处理（视频转码、图片压缩等）。当用户上传文件后，将处理任务发送到消息队列，Serverless函数从队列中取出任务进行处理，用户无需等待处理完成，提高用户体验。
   • 流量削峰：在电商大促等高峰时段，大量订单请求涌入。将订单请求放入消息队列，后端Serverless服务按自身处理能力从队列消费订单，避免瞬间高流量压垮系统。

工作原理

1. 生产者 - 消费者模型
   • 生产者：在Serverless架构中，通常是产生事件或任务的服务或函数。它将消息发送到消息队列，消息包含事件数据、任务描述等信息。例如，商品上架服务作为生产者，将商品上架相关信息封装成消息发送到消息队列。
   • 消息队列：负责存储消息，起到缓冲作用。它按一定规则（如先进先出）管理消息，确保消息不会丢失，并提供可靠的消息传递机制。
   • 消费者：即处理消息的Serverless函数。它从消息队列中拉取或订阅消息，然后执行相应的处理逻辑。如库存更新函数作为消费者，从消息队列获取商品上架消息，更新库存数据。
2. 消息持久化与可靠性
   • 消息队列通常采用持久化存储机制，将消息写入磁盘等持久化介质，即使系统故障重启，消息也不会丢失。同时，通过复制、备份等技术保证数据的可靠性和高可用性。
3. 消息传递模式
   • 点对点（Queue）模式：一条消息只能被一个消费者接收处理。例如订单处理，每个订单消息只会被一个订单处理函数消费。
   • 发布 - 订阅（Topic）模式：生产者发布消息到主题，多个订阅该主题的消费者都能收到消息。如商品上架事件，库存更新、价格同步等多个服务都订阅商品上架主题，都能获取该消息进行处理。