Apache Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间的区别

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图片来源 - Design Guru

各位开发者，如果您正在准备系统设计面试，那么除了像API 网关 vs 负载均衡器、水平扩展 vs 垂直扩展、正向代理 vs 反向代理这样常见的软件设计问题之外，您还应该准备一些关于消息代理、Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 的内容，例如Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间的区别？这也是 Java 面试中常见的问题之一。

在上一篇文章中，我分享了大约50 个系统设计面试题以及REST vs GraphQL vs gRPC 的区别，在本文中，我将分享我对 Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 这三个用于异步通信的流行消息代理的看法。

消息系统和消息代理在现代分布式架构中发挥着至关重要的作用，应用程序和服务通过网络相互通信。

消息系统允许发送方和接收方解耦，从而实现异步通信。RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 是业界常用的三种消息系统。

本文将探讨 RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 之间的区别。

顺便一提，如果您正在准备系统设计面试，并且想深入学习系统设计，那么您也可以查看ByteByteGo、Design Guru、Exponent、Educative 和Udemy 等网站，这些网站有很多很棒的系统设计课程。如果您需要免费的系统设计课程，也可以查看下面的文章。

如果您时间紧迫，这里有一张来自ByteByteGo的表格，它从架构、结构、工作方式等不同参数对 Kafka 和 RabbitMQ 进行了比较。

什么是 Apache Kafka？它主要用于哪些领域？

Apache Kafka 是一个开源的分布式事件流平台，最初由 LinkedIn 开发。Kafka 使用 Scala 和 Java 编写，旨在处理大规模流式数据流。

Kafka 使用发布/订阅消息模型，并针对高吞吐量、低延迟和容错性进行了优化。

Kafka 具有持久消息模型，这意味着消息存储在磁盘上，可以多次重放。

如果您想深入了解 Kafka，特别是从系统设计的角度，您还可以加入ByteByteGo，这是一个学习基本系统设计概念的绝佳平台。

什么是 RabbitMQ？它在哪些领域应用？

RabbitMQ 是一个开源消息代理，它实现了高级消息队列协议 (AMQP) 标准。

它采用 Erlang 编写，并具有可插拔架构，便于扩展。

RabbitMQ 支持多种消息传递模式，例如发布/订阅、请求/回复和点对点，并且具有强大的功能集，例如消息确认、路由和排队。

Arslan Ahmend 在他的经典课程《系统设计面试技巧》中讲解了 RabbitMQ ，如果你正在准备技术面试，也可以参考该课程进行更好的准备。

什么是ActiveMQ？它主要用于哪些领域？

Apache ActiveMQ 是一个开源消息代理，它实现了 Java 消息服务 (JMS) API。ActiveMQ 使用 Java 编写，并采用可插拔架构，便于扩展。

ActiveMQ 支持多种消息传递模式，例如点对点、发布/订阅和请求/回复，并且具有强大的功能集，例如消息确认、路由和排队。

RabbitMQ、Apache Kafka 和 ActiveMQ 之间有什么区别？

现在您已经对 RabbitMQ、ActiveMQ 和 Apache Kafka 有了大致的了解，接下来我们将从消息模型和性能等方面探讨它们之间的区别。以下是 Apache Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 的主要区别：

1. 消息传递模型

RabbitMQ 和 ActiveMQ 都支持 JMS API，这意味着它们遵循传统的消息传递模型，其中消息被发送到队列或主题，并由一个或多个消费者使用。

另一方面，Kafka 使用发布/订阅消息模型，其中消息发布到主题并由一个或多个订阅者消费。

RabbitMQ 和 ActiveMQ 使用的传统消息传递模型非常适合需要严格排序和可靠消息传递的应用。

另一方面，Kafka 使用的发布/订阅消息模型更适合流数据场景，因为在这种场景下需要实时处理数据。

这里有一张清晰的图表，突出了 Kafka 和 RabbitMQ 之间的架构差异。

2. 可扩展性

可扩展性是消息传递系统的基本要求，尤其是在处理海量数据时。RabbitMQ 和 ActiveMQ 都旨在实现可扩展性，但它们实现可扩展性的方法有所不同。

RabbitMQ 使用集群方式实现可扩展性，多个 RabbitMQ 代理连接成一个集群。消息分布在集群中，消费者可以连接到集群中的任何代理来消费消息。

RabbitMQ 还支持联邦，允许将多个 RabbitMQ 集群连接在一起。

ActiveMQ 使用代理网络方法来实现可扩展性，其中多个 ActiveMQ 代理连接起来形成一个网络。

消息通过网络分发，消费者可以连接到网络中的任何代理来消费消息。ActiveMQ 还支持主从复制，从而为消息代理提供高可用性。

另一方面，Kafka 的设计初衷就是为了实现高度可扩展性。Kafka 采用分区方法来实现可扩展性，即将消息分区到多个 Kafka broker 上。

为了实现容错，每个分区都会在多个代理服务器上进行复制。这种方法使 Kafka 能够在处理海量数据的同时，保持低延迟和高吞吐量。

3. 性能

性能是选择消息系统时需要考虑的另一个关键因素。RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 的性能特点各不相同。

RabbitMQ 被设计成一个可靠的消息传递系统，这意味着它优先考虑消息传递而不是性能。

RabbitMQ 可以处理中等的消息速率，适用于需要严格排序和可靠消息传递的应用。

另一方面，Kafka 专为高性能而设计，能够以低延迟处理海量数据。Kafka 通过使用分布式架构并针对顺序 I/O 进行优化来实现这种性能。

ActiveMQ 的设计也兼顾了高性能，能够处理高消息速率。ActiveMQ 通过使用异步架构并针对消息批处理进行优化来实现这一性能。

以下是Confluent 提供的一张图表，比较了 Apache Kafka、Pulsar 和 RabbitMQ 的性能。

Apache Kafka、Apache Pulsar 和 RabbitMQ 性能对比：哪个最快？

4. 数据持久性

数据持久化是消息传递系统的重要特性，它允许即使消息传递系统宕机，消息也能被存储和检索。RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 都采用了不同的数据持久化方法。

RabbitMQ 默认将消息存储在磁盘上，即使代理服务器宕机，消息也能持久保存。

RabbitMQ 还支持不同的存储后端，包括内存存储，内存存储虽然能提供更好的性能，但会牺牲数据持久性。

Kafka 默认将消息存储在磁盘上，并采用基于日志的架构来实现高持久性和可靠性。Kafka 会将消息保留一段可配置的时间，以便在必要时重放消息。

ActiveMQ 默认将消息存储在磁盘上，并支持多种存储后端，包括 JDBC 和基于文件的存储。ActiveMQ 也可以将消息存储在数据库中，这样可以提高数据持久性，但会牺牲一些性能。

以下是 IBM 提供的 Kafka 架构示意图：

图片 --- https://ibm-cloud-architecture.github.io/refarch-eda/technology/kafka-overview/

5. 与其他系统的集成

在选择消息系统时，与其他系统的集成是一个需要考虑的重要因素。RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 都具有不同的集成能力。

RabbitMQ 可以很好地与各种编程语言集成，包括Java、Python、Ruby 和 .NET。RabbitMQ 还拥有插件，使其能够与不同的系统集成，包括数据库、Web 服务器和消息代理。

Kafka 可以很好地与各种数据处理系统集成，包括 Apache Spark、Apache Storm 和 Apache Flink。Kafka 还拥有连接器框架，使其能够与不同的数据库和数据源集成。

ActiveMQ 可以很好地与不同的 JMS 客户端集成，包括 Java、.NET 和 C++。ActiveMQ 还拥有插件，使其能够与不同的系统集成，包括 Apache Camel 和 Apache CXF。

这里还有一个表格，清晰地展示了 Kafka、RabbitMQ 和 ActiveMQ 之间的区别。

系统设计面试资源：

这里精心挑选了一些系统设计方面的书籍、在线课程和练习网站，供您参考，以便更好地准备系统设计面试。其中大部分课程也解答了我在这里提出的问题。

1. DesignGuru 的 Grokking 系统设计课程：一个交互式学习平台，包含实践练习和真实场景，以增强您的系统设计技能。

2. 《系统设计面试》作者：Alex Xu：本书深入探讨了系统设计概念、策略和面试准备技巧。

3. Martin Kleppmann 的《设计数据密集型应用程序》：一本涵盖设计可扩展、可靠系统的原则和实践的综合指南。

4. LeetCode 系统设计标签：LeetCode 是一个热门的技术面试准备平台。LeetCode 上的系统设计标签包含各种练习题。

5. GitHub 上的“系统设计入门”：一个精选的资源列表，包括文章、书籍和视频，以帮助您准备系统设计面试。

6. Educative 的系统设计课程：一个交互式学习平台，包含实践练习和真实场景，以增强您的系统设计技能。

7. 高可扩展性博客：一个以高流量网站和可扩展系统的架构为主题的博客，其中包含文章和案例研究。

8. YouTube 频道：可以看看“Gaurav Sen”和“Tech Dummies”等频道，它们提供了关于系统设计概念和面试准备的精彩视频。

9. ByteByteGo：由Alex Xu编写的系统设计面试辅导书籍及课程。它包含了《系统设计面试》第一卷和第二卷的所有内容，并将随着即将推出的第三卷的更新而更新。

10. Exponent：一个专门为亚马逊和谷歌等 FAANG 公司提供面试准备的网站，他们还有很棒的系统设计课程和许多其他资料，可以帮助你通过 FAANG 面试。

图片来源 - ByteByteGo

记住要将理论知识与实践应用相结合，通过参与真实项目和模拟面试来进行学习。

结论

以上就是Apache Kafka、RabbitMQ和ActiveMQ之间的所有区别。RabbitMQ、Apache Kafka和ActiveMQ是三种流行的消息传递系统，它们各自具有不同的特性和功能。

RabbitMQ 和 ActiveMQ遵循传统的消息传递模型，而 Kafka 使用发布/订阅消息传递模型。

RabbitMQ 和 ActiveMQ 使用集群和消息代理网络来实现可扩展性，而 Kafka 使用分区。RabbitMQ 优先考虑消息传递而非性能，而 Kafka 和 ActiveMQ 则优先考虑性能。RabbitMQ、Kafka 和 ActiveMQ 在数据持久性和集成能力方面各有不同。

在选择消息传递系统时，必须考虑应用程序或系统的具体要求。

RabbitMQ 和 ActiveMQ 适用于需要严格排序和可靠传递消息的应用，而 Kafka 适用于流数据场景。

RabbitMQ 和 ActiveMQ 适用于需要中等到高消息速率的应用，而 Kafka 适用于需要高消息速率的应用。

同样，RabbitMQ 和 ActiveMQ 适用于需要高数据持久性的应用，而 Kafka 适用于需要高性能的应用。