RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 之间的差异
原文链接（请科学上网）：https://medium.com/javarevisited/difference-between-rabbitmq-apache-kafka-and-activemq-65e26b923114
朋友们大家好，如果大家正在通过学习 Spring Boot 和微服务知识来准备 Java 开发岗位的面试，我建议还应该准备一下消息代理、Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 等框架知识，比如 Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间有什么差异？这也是 Java 面试的热门问题之一。
在我的上一篇文章中，我分享了JWT、OAuth 和 SAML 之间的差异 和 REST、GraphQL 和 gRPC 之间的差异 ；在这篇文章中，我将分享我对 Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 这三个流行的异步通信代理框架的一些理解。
消息系统在现代分布式架构中，在通过网络相互通信的分布式应用程序和服务中扮演着至关重要的角色。消息系统可以使消息发送方和消息接收方解耦，从而实现异步通信 。RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 是业界使用的三个流行消息队列框架。在本文中，我们将讨论 RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 之间的差异。
顺便说一下，如果大家正在准备 Java 开发岗位的面试，还可以查看我之前发布的关于 21 个软件设计模式问题、10 个基于微服务场景的问题、20 个 SQL 查询面试题、50 个微服务问题、60 个关于树的数据结构问题、15 个系统设计问题、35 个 Java 核心问题 和 21 个 Lambda 和 Stream 问题 等文章，这些文章包含大量常见问题，可以帮助大家更好地准备面试。
什么是 RabbitMQ，可以在什么地方使用它？
RabbitMQ 是一个实现高级消息队列协议 (AMQP) 标准的开源消息代理框架。它是用 Erlang 语言编写的，具备可插拔的体系结构，可以轻松进行扩展。
RabbitMQ 支持多种消息传输模式，例如发布/订阅、请求/应答和点对点模式，并且它具有一组强大的功能，例如消息确认机制、消息路由和消息队列。
什么是 Apache Kafka，可以在什么地方使用它？
Apache Kafka 是一个开源分布式事件流平台，最初由 LinkedIn 公司开发。Kafka 是用 Scala 和 Java 语言编写的，旨在处理大规模流式数据。
Kafka 使用发布/订阅消息传输模型，并针对高吞吐量、低延迟和容错方面进行了优化。
Kafka 支持持久化的消息传递模型，这意味着消息可以存储在磁盘上并且可以进行多次重放。
什么是 ActiveMQ，可以在什么地方使用它？
Apache ActiveMQ 是一个开源消息代理框架，它实现了 Java 消息服务（JMS）的 API。ActiveMQ 是用 Java 语言编写的，具有可插拔的体系结构，可以轻松实现扩展。
ActiveMQ 支持多种消息传输模型，例如点对点、发布/订阅和请求/应答模式，并且它具备一组强大的功能，例如消息确认机制、消息路由和消息队列。
RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 之间的差异
现在大家已经对 RabbitMQ、ActiveMQ 和 Apache Kafka 有了清晰地认识，是时候找出它们之间从消息传输模型到性能之间的差异了。以下是 Apache Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间的主要差异：
1. 消息模型
RabbitMQ 和 ActiveMQ 都支持 JMS 的 API，这意味着它们遵循传统的消息传输模型，消息被发送到队列或主题并由一个或多个消费者消费。
另一方面，Kafka 使用发布/订阅消息传输模型，将消息发布到主题并由一个或多个订阅者消费。
RabbitMQ 和 ActiveMQ 使用的是传统消息传输模型，非常适合需要严格排序和可靠消息传递的应用程序。
另一方面，Kafka 使用的发布/订阅消息模型更适合流式数据，需要实时处理数据的场景。
下图是一张很好的对比图，它突出展示了 Kafka 和 RabbitMQ 之间的架构差异：
2. 可扩展性
可扩展性是消息传输系统的基本要求，尤其是在处理海量数据时。RabbitMQ 和 ActiveMQ 都具备可扩展性，但它们实现可扩展性的方法并不不同。
RabbitMQ 使用集群的方式来实现可扩展性，其中多个 RabbitMQ broker 彼此连接形成一个集群。消息分布在整个集群中，消费者可以连接到集群中的任意一个代理来消费消息。RabbitMQ 还支持联邦，允许多个 RabbitMQ 集群连接在一起。
ActiveMQ 使用网络代理方法来实现可扩展性，其中多个 ActiveMQ 代理连接形成一个网络。消息分布在整个网络中，消费者可以连接到网络中的任何代理节点来消费消息。ActiveMQ 还支持主/从复制，为消息代理节点提供高可用性。
另一方面，Kafka 具备开箱即用的高可扩展性。Kafka 使用分区方法来实现可扩展性，其中消息在多个 Kafka 代理之间进行分区，每个分区都被复制到多个代理节点中实现容错，这种方法允许 Kafka 处理海量数据，同时保证低延迟和高吞吐量性。
3. 性能
性能是选择消息队列时需要考虑的另外一个关键因素，RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 都具备不同的性能特征。
RabbitMQ 被设计成一个可靠的消息传输系统，这意味着它优先考虑消息传输而不是性能。RabbitMQ 处理的消息速率适中，适用于需要严格排序和可靠传输消息的应用程序场景。
另一方面，Kafka 专为高性能而设计，可以在低延迟下处理海量数据。Kafka 使用分布式架构和优化顺序 I/O 来提高性能。
ActiveMQ 也是为高性能而设计的，可以以较高速率处理消息。ActiveMQ 通过使用异步架构和批处理方案来实现高性能。
这是来自 confluent 的图表，比较了 Apache Kafka、Pulsar 和 RabbitMQ 的性能：
4. 数据持久化
数据持久化是消息系统的一个重要特性，因为它允许消息系统在出现故障时存储并再次处理消息。RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 都有不同的数据持久化方法。
RabbitMQ 默认情况下将消息存储在磁盘上，这使得即使代理节点关闭也可以持久化保存消息。RabbitMQ 还支持不同类型的存储后端，包括内存存储，它可以在支持数据持久化同时还能提供良好的性能。
Kafka 默认将消息存储在磁盘上，并使用基于日志的架构来实现持久性和可靠性。Kafka 将消息保留一段时间，这个时间是可配置的，这使得在必要时可以重放消息。
ActiveMQ 也是默认将消息存储在磁盘上，并支持不同的存储后端，包括 JDBC 和基于文件的存储。ActiveMQ 可以将消息存储在数据库中，以牺牲一部分性能为代价提供更好的数据持久性。
这是来自 IBM 网站的一张图片，它很好地展示了 Kafka 的架构：
image — https://ibm-cloud-architecture.github.io/refarch-eda/technology/kafka-overview/
5. 与其他系统集成
与其他系统的集成是选择消息系统时需要考虑的一个重要因素。RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 都具有不同的集成能力。
RabbitMQ 能够很好地支持不同的编程语言，包括 Java、Python、Ruby 和 .NET。RabbitMQ 同时支持插件功能，允许使用插件与不同的系统集成，包括数据库、Web 服务器和消息代理。
Kafka 能够与不同的数据处理系统很好地集成到一起，包括 Apache Spark、Apache Storm 和 Apache Flink，Kafka 还支持连接器框架，允许它与不同的数据库和数据源集成。
ActiveMQ 能够与不同的 JMS 客户端很好地集成，包括 Java、.NET 和 C。ActiveMQ 还支持与不同系统集成的插件，包括 Apache Camel 和 Apache CXF。
这里整理了一个表格，这个表格很好地展示了 Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间的差异：
| 特性 | RabbitMQ | Apache Kafka | ActiveMQ |
|---|---|---|---|
| 消息模型 | 传统消息模型 | 发布/订阅模型 | 传统消息模型 |
| 可扩展性 | 集群/网络代理节点 | 分区模型 | 集群/网络代理节点 |
| 性能 | 中等 | 高 | 高 |
| 数据持久化 | 磁盘模式（默认设置）、内存模式 | 磁盘模式 | 磁盘模式（默认设置）、数据库模式 |
| 集成能力 | 支持各种编程语言、数据库、Web 服务器 | 数据处理系统、数据库、其他数据源 | JMS 客户端、Apache Camel 和 Apache CXF |
| 适用场景 | 消息严格有序、可靠传输、消息处理速率适中场景 | 流式数据、消息处理速率要求较高场景 | 数据持久性要求比较高、高性能场景 |
总结
这就是 Apache Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间的差异。RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 是三种流行的消息系统框架，它们具备不同的功能和特性。
RabbitMQ 和 ActiveMQ 遵循传统的消息传输模型，而 Kafka 使用的是发布/订阅消息传输模型。RabbitMQ 和 ActiveMQ 使用集群和网络代理方案来实现可扩展性，而 Kafka 使用分区方式实现可扩展性。
RabbitMQ 优先考虑消息传递可靠性而不是性能，而 Kafka 和 ActiveMQ 优先考虑性能。RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ 都具备不同的数据持久化和与其他框架的集成能力。
选择消息系统时，必须考虑应用程序或系统的具体要求。RabbitMQ 和 ActiveMQ 适用于要求消息严格有序和消息可靠传输的应用场景，而 Kafka 适用于流式数据场景。
RabbitMQ 和 ActiveMQ 适用于对消息处理速率要求不高的应用场景，而 Kafka 适用于对消息处理速率要求较高的应用场景。
同样，RabbitMQ 和 ActiveMQ 适用于对数据持久性要求比较高的应用场景，而 Kafka 适用于对性能要求比较高的应用场景。
这是我认为每个 Java 开发人员都应该准备的面试问题，但如果大家想要了解更多，还可以准备微服务面试问题，例如API Gateway 和 Load Balancer 的区别、SAGA 模式、如何在微服务中管理事务 以及 SAGA 和 CQRS 模式的区别，它们在面试中很受欢迎。