ระบบการจัดคิว 6 อันดับแรกสำหรับนักพัฒนาแบ็กเอนด์

คุณกำลังมองหาระบบเข้าคิวหรือไม่? หรือบางทีคุณกำลังมองหาสิ่งที่ดีกว่า? นี่คือข้อมูลทั้งหมดที่คุณต้องการ!

ระบบการจัดคิวเป็นความลับที่ดีที่สุดสำหรับการพัฒนาแบ็กเอนด์

โดยไม่ต้องพยายามเขียนบทกวีเพื่อยกย่องระบบการเข้าคิว ฉันจะบอกว่านักพัฒนาแบ็กเอนด์รุ่นเยาว์กลายเป็นนักพัฒนาแบ็กเอนด์ระดับกลางหลังจากที่เขาเรียนรู้ที่จะรวมคิวเข้ากับระบบ คิวปรับปรุงประสบการณ์ของลูกค้า (เราจะมาดูกัน) ลดความซับซ้อน และปรับปรุงความน่าเชื่อถือในระบบ

แน่นอนว่าสำหรับเว็บแอปธรรมดาๆ ที่มีการเข้าชมเกือบเป็นศูนย์และเว็บไซต์โบรชัวร์ คิวอาจเป็นส่วนรวม (หรือติดตั้งไม่ได้หากคุณอยู่ในสภาพแวดล้อมการแชร์โฮสติ้งทั่วไป) แต่แอปที่ไม่สำคัญทั้งหมดจะได้ประโยชน์จากการเข้าคิว ระบบและแอพขนาดใหญ่เป็นไปไม่ได้โดยไม่ต้องเข้าคิว

ก่อนที่เราจะเริ่ม ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: หากคุณคุ้นเคยกับระบบการเข้าคิวอยู่แล้วและต้องการเปรียบเทียบตัวเลือกต่างๆ หัวข้อแนะนำถัดไปจะทำให้เกิดการนอนหลับที่สำคัญ 🙂ดังนั้นอย่าลังเลที่จะกระโดดไปข้างหน้า ส่วนเกริ่นนำมีไว้สำหรับผู้ที่มีเพียงความคิดที่ไม่ชัดเจนเกี่ยวกับระบบการเข้าคิวหรือเพียงแค่ได้ยินชื่อในการผ่าน

ระบบคิวคืออะไร?

เริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจว่าคิวคืออะไร

คิวคือโครงสร้างข้อมูลในวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่เลียนแบบคิวจริงที่เราเห็นรอบตัวเรา ตัวอย่างเช่น หากคุณไปที่เคาน์เตอร์จำหน่ายตั๋ว คุณจะสังเกตเห็นว่าคุณจะต้องยืนที่ท้ายคิว ในขณะที่ผู้ที่ขึ้นต้นคิวจะได้ตั๋วก่อน นี่คือสิ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์ “มาก่อนได้ก่อน” ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ เป็นไปได้ที่จะเขียนโปรแกรมที่จัดเก็บงานของพวกเขาในลักษณะนี้ในคิว โดยประมวลผลทีละรายการตามลำดับก่อนหลังแบบเดียวกัน

โปรดทราบว่าคิวไม่ได้ดำเนินการใดๆ จริง เป็นเพียงการจัดเก็บชั่วคราวของประเภทที่งานต่างๆ รอจนกว่างานจะถูกหยิบขึ้นมา หากทั้งหมดนี้ฟังดูเป็นนามธรรมเกินไป ก็ไม่ต้องกังวล เป็นแนวคิดที่เป็นนามธรรม แต่เราจะเห็นตัวอย่างที่ชัดเจนในหัวข้อถัดไป 🙂

ทำไมคุณถึงต้องการระบบเข้าคิว?

หากไม่มีคำอธิบายที่ยาวมาก ฉันคิดว่าความต้องการหลักสำหรับระบบการจัดคิวนั้นเป็นเพราะการประมวลผลเบื้องหลัง การดำเนินการแบบขนาน และการกู้คืนจากความล้มเหลว ลองดูสิ่งเหล่านี้ด้วยความช่วยเหลือของตัวอย่าง:

การประมวลผลพื้นหลัง

สมมติว่าคุณกำลังใช้แคมเปญการตลาดอีคอมเมิร์ซโดยที่เวลาเป็นสิ่งสำคัญ และแอปพลิเคชันของคุณสร้างขึ้นเพื่อให้อีเมลยืนยันทำงานทันทีก่อนที่ลูกค้าจะชำระเงินเสร็จสิ้น และจะแสดงหน้า “ขอบคุณ” หากเซิร์ฟเวอร์อีเมลที่คุณกำลังเชื่อมต่อไม่ทำงาน หน้าเว็บก็จะตาย และทำให้ประสบการณ์ของผู้ใช้เสียหาย

ลองนึกภาพจำนวนคำขอการสนับสนุนที่คุณจะได้รับ! ในกรณีนี้ จะเป็นการดีกว่าที่จะส่งงานการส่งอีเมลนี้ไปที่คิวงานและแสดงให้ลูกค้าเห็นหน้าความสำเร็จ

การดำเนินการแบบขนาน

นักพัฒนาหลายคนโดยเฉพาะผู้ที่เขียนโค้ดแอปที่ง่ายกว่าและมีปริมาณการใช้งานต่ำเป็นส่วนใหญ่ มีนิสัยชอบใช้งาน cron สำหรับการประมวลผลพื้นหลัง นี่เป็นเรื่องปกติจนกว่าขนาดของอินพุตจะใหญ่ขึ้นจนไม่สามารถล้างได้ ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณมีงาน cron ที่รวบรวมรายงานการวิเคราะห์และส่งอีเมลถึงผู้ใช้ และระบบของคุณสามารถประมวลผลรายงานได้ 100 รายการต่อนาที

ทันทีที่แอปของคุณเติบโตและเริ่มได้รับคำขอโดยเฉลี่ยมากกว่า 100 รายการต่อนาที แอปก็จะเริ่มล้าหลังมากขึ้นเรื่อยๆ และจะไม่สามารถทำงานทั้งหมดให้เสร็จได้

ในระบบการจัดคิว สถานการณ์นี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการตั้งค่าผู้ปฏิบัติงานหลายคน ซึ่งแต่ละคนสามารถเลือกงานได้ (แต่ละรายงานมี 100 ฉบับที่ต้องทำให้เสร็จ) และทำงานควบคู่กันเพื่อให้งานเสร็จเร็วขึ้นมาก

การกู้คืนจากความล้มเหลว

โดยทั่วไป เราไม่คิดว่าความล้มเหลวเป็นนักพัฒนาเว็บ เราคิดว่าเซิร์ฟเวอร์ของเราและ API ที่เราใช้จะออนไลน์อยู่เสมอ แต่ความเป็นจริงนั้นแตกต่างออกไป — เครือข่ายขัดข้องเป็นเรื่องธรรมดาเกินไป และ API ที่ยอดเยี่ยมที่คุณพึ่งพาอาจหยุดทำงานเนื่องจากปัญหาด้านโครงสร้างพื้นฐาน (ก่อนที่คุณจะพูดว่า “ไม่ใช่ฉัน!” อย่าลืมว่า การหยุดทำงานของ Amazon S3 ครั้งใหญ่). ดังนั้น กลับไปที่ตัวอย่างการรายงาน หากส่วนหนึ่งของการสร้างรายงานของคุณกำหนดให้คุณต้องเชื่อมต่อกับ API การชำระเงิน และการเชื่อมต่อนั้นหยุดทำงานเป็นเวลา 2 นาที จะเกิดอะไรขึ้นกับรายงาน 200 ฉบับที่ล้มเหลว

  32 คำถามและคำตอบสัมภาษณ์ MuleSoft ที่ถูกถามมากที่สุด

แม้ว่าระบบการจัดคิวจะมีค่าใช้จ่ายสูง เส้นโค้งการเรียนรู้ค่อนข้างสูงเมื่อคุณก้าวเข้าสู่โดเมนใหม่ทั้งหมด ความซับซ้อนของแอปพลิเคชันและการปรับใช้ของคุณเพิ่มขึ้น และงานที่อยู่ในคิวไม่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ 100% เสมอไป ที่กล่าวว่ามีบางสถานการณ์เมื่อสร้างแอปพลิเคชันโดยไม่มีคิวเป็นไปไม่ได้

ด้วยวิธีนั้น มาดูตัวเลือกทั่วไปบางอย่างระหว่างการจัดคิวแบ็กเอนด์/ระบบในปัจจุบัน

Redis

Redis เรียกว่าที่เก็บคีย์-ค่าที่จัดเก็บ อัปเดต และดึงข้อมูลสตริงโดยที่ไม่มีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของข้อมูล แม้ว่าอาจเป็นจริงก่อนหน้านี้ แต่วันนี้ Redis มีโครงสร้างข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและมีประโยชน์มาก เช่น รายการ ชุดที่จัดเรียง และแม้แต่ระบบ Pub-Sub ทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการใช้งานคิว

ข้อดีของ Redis คือ:

  • ฐานข้อมูลในหน่วยความจำโดยสมบูรณ์ ส่งผลให้อ่าน/เขียนเร็วขึ้น
  • มีประสิทธิภาพสูง: รองรับการอ่าน/เขียนมากกว่า 100,000 รายการต่อวินาที
  • รูปแบบการคงอยู่แบบยืดหยุ่นสูง คุณสามารถใช้ประสิทธิภาพสูงสุดโดยยอมสูญเสียข้อมูลที่เป็นไปได้ในกรณีที่เกิดความล้มเหลว หรือตั้งค่าในโหมดอนุรักษ์นิยมอย่างเต็มที่เพื่อเสียสละประสิทธิภาพเพื่อความสอดคล้อง
  • รองรับคลัสเตอร์นอกกรอบ

โปรดทราบว่า Redis ไม่มีการส่งข้อความ/การจัดคิว/การกู้คืนใดๆ ดังนั้นคุณต้องใช้แพ็คเกจหรือสร้างระบบที่มีน้ำหนักเบาด้วยตัวเอง ตัวอย่างคือ Redis เป็นแบ็กเอนด์คิวเริ่มต้นสำหรับเฟรมเวิร์ก Laravel PHP ซึ่งตัวกำหนดตารางเวลาถูกนำมาใช้โดยผู้สร้างเฟรมเวิร์ก

การเรียนรู้ Redis มันง่าย.

RabbitMQ

มีความแตกต่างเล็กน้อยเล็กน้อยระหว่าง Redis และ RabbitMQเลยเอามันออกไปให้พ้นทางก่อน

ประการแรก RabbitMQ มีบทบาทที่เชี่ยวชาญและชัดเจนมากกว่า ดังนั้นมันจึงสร้างขึ้นเพื่อสะท้อนถึงสิ่งนั้น — การส่งข้อความ กล่าวอีกนัยหนึ่ง จุดที่น่าสนใจคือทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างสองระบบ ซึ่งไม่ใช่กรณีของ Redis ซึ่งทำหน้าที่เป็นฐานข้อมูล ด้วยเหตุนี้ RabbitMQ จึงมอบสิ่งอำนวยความสะดวกเพิ่มเติมบางอย่างที่ขาดหายไปใน Redis: การกำหนดเส้นทางข้อความ การลองใหม่ การกระจายโหลด ฯลฯ

หากคุณคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ คิวงานสามารถถูกมองว่าเป็นระบบการส่งข้อความ โดยที่ผู้จัดกำหนดการ ผู้ปฏิบัติงาน และ “ผู้ส่งงาน” สามารถนึกถึงเอนทิตีที่เข้าร่วมในการส่งข้อความได้

RabbitMQ มีข้อดีดังต่อไปนี้:

  • นามธรรมที่ดีกว่าสำหรับการส่งข้อความ ลดการทำงานระดับแอปพลิเคชันหากการส่งข้อความเป็นสิ่งที่คุณต้องการ
  • ยืดหยุ่นมากขึ้นต่อภาวะไฟฟ้าดับและไฟฟ้าดับ (มากกว่า Redis อย่างน้อยตามค่าเริ่มต้น)
  • รองรับคลัสเตอร์และสหพันธ์สำหรับการปรับใช้แบบกระจาย
  • เครื่องมือที่เป็นประโยชน์สำหรับการจัดการและตรวจสอบการปรับใช้ของคุณ
  • รองรับภาษาการเขียนโปรแกรมที่ไม่สำคัญทั้งหมดที่มีอยู่จริง
  • ปรับใช้กับเครื่องมือที่คุณเลือก (Docker, Chef, Puppet เป็นต้น)

ควรใช้ RabbitMQ เมื่อใด ฉันคิดว่าเป็นตัวเลือกที่ดีเมื่อคุณรู้ว่าคุณต้องใช้การส่งข้อความแบบอะซิงโครนัสแต่ยังไม่พร้อมที่จะจัดการกับความซับซ้อนที่สูงตระหง่านของตัวเลือกการจัดคิวอื่นๆ ในรายการนี้ (ดูด้านล่าง)

ActiveMQ

หากคุณเข้าสู่พื้นที่องค์กร (หรือสร้างแอปที่มีการกระจายสูงและมีขนาดใหญ่) และคุณไม่ต้องการสร้างวงล้อใหม่ตลอดเวลา (และทำผิดพลาดไปพร้อมกัน) ActiveMQ คุ้มค่าที่จะดู

นี่คือสิ่งที่ ActiveMQ เป็นเลิศ:

  • มันถูกนำไปใช้ใน Java และมีการรวม Java ที่เรียบร้อยจริงๆ (เป็นไปตามมาตรฐาน JMS)
  • รองรับหลายโปรโตคอล: AMQP, MQTT, STOMP, OpenWire เป็นต้น
  • จัดการความปลอดภัย การกำหนดเส้นทาง การหมดอายุของข้อความ การวิเคราะห์ ฯลฯ แบบสำเร็จรูป
  • รองรับรูปแบบการส่งข้อความยอดนิยมแบบกระจาย ช่วยคุณประหยัดเวลาและความผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูง
  10 สุดยอดเครื่องหมุนเวียนอากาศที่คุณสามารถซื้อได้เพื่อเอาชนะความร้อน

ไม่ได้หมายความว่า ActiveMQ ใช้งานได้กับ Java เท่านั้น มีไคลเอนต์สำหรับ Python, C/C++, Node, .Net และระบบนิเวศอื่น ๆ ดังนั้นจึงไม่ควรกังวลกับการล่มสลายที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต นอกจากนี้ ActiveMQ ยังสร้างขึ้นบนมาตรฐานแบบเปิดทั้งหมด และการสร้างไคลเอนต์น้ำหนักเบาของคุณเองน่าจะเป็นเรื่องง่าย

ทั้งหมดที่กล่าวมาและดำเนินการเสร็จสิ้น โปรดทราบว่า ActiveMQ เป็นเพียงนายหน้าและไม่มีแบ็กเอนด์ คุณยังคงต้องใช้หนึ่งในแบ็กเอนด์ที่รองรับเพื่อจัดเก็บข้อความ ฉันรวมไว้ที่นี่เพราะไม่ได้เชื่อมโยงกับภาษาการเขียนโปรแกรมเฉพาะ (เช่นโซลูชันยอดนิยมอื่นๆ เช่น Celery, Sidekiq เป็นต้น)

อเมซอน MQ

อเมซอน MQ สมควรได้รับการกล่าวถึงอย่างรวดเร็ว แต่มีความสำคัญที่นี่ หากคุณคิดว่า ActiveMQ เป็นโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการของคุณแต่ไม่ต้องการจัดการกับการสร้างและบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานด้วยตนเอง Amazon MQ ขอเสนอบริการที่มีการจัดการเพื่อดำเนินการดังกล่าว รองรับโปรโตคอลทั้งหมดที่ ActiveMQ ทำ – ไม่มีความแตกต่างในคุณสมบัติเลย – เนื่องจากใช้ ActiveMQ เองภายใต้พื้นผิว

ข้อดีคือเป็นบริการที่มีการจัดการ คุณจึงไม่ต้องกังวลเรื่องอื่นนอกจากการใช้ การปรับใช้บน AWS นั้นเหมาะสมยิ่งขึ้น เนื่องจากคุณสามารถใช้ประโยชน์จากบริการและข้อเสนออื่นๆ ได้โดยตรงจากภายในการปรับใช้ของคุณ (เช่น การถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วขึ้น เป็นต้น)

Amazon SQS

เราไม่สามารถคาดหวังให้อเมซอนนั่งเงียบ ๆ เมื่อพูดถึงโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญใช่ไหม 🙂

เราก็เลยมี Amazon SQSซึ่งเป็นบริการคิวที่โฮสต์อย่างสมบูรณ์และเรียบง่าย (ตามตัวอักษร) โดย AWS ยักษ์ที่รู้จักกันดี เป็นอีกครั้งที่ความแตกต่างเล็กน้อยมีความสำคัญ ดังนั้น โปรดทราบว่า SQS ไม่มีแนวคิดในการส่งข้อความ เช่นเดียวกับ Redis เป็นแบ็กเอนด์ง่ายๆ สำหรับการรับและแจกจ่ายงานในคิว

คุณต้องการใช้ Amazon SQS เมื่อใด นี่คือสาเหตุบางประการ:

  • คุณเป็นแฟนของ AWS และจะไม่แตะต้องสิ่งอื่นใด (พูดตามตรง มีคนจำนวนมากที่ทำเช่นนั้น และฉันคิดว่าไม่มีอะไรผิดปกติกับเรื่องนั้น)
  • คุณต้องใช้โซลูชันที่โฮสต์เพื่อให้แน่ใจว่าอัตราความล้มเหลวเป็นศูนย์และไม่มีงานใดสูญหาย
  • คุณไม่ต้องการสร้างคลัสเตอร์และต้องตรวจสอบด้วยตนเอง หรือแย่กว่านั้นคือต้องสร้างเครื่องมือตรวจสอบเมื่อคุณสามารถใช้เวลานั้นในการพัฒนาประสิทธิผล
  • คุณมีการลงทุนจำนวนมากในแพลตฟอร์ม AWS และการคงไว้ซึ่งความเหมาะสมทางธุรกิจ
  • คุณต้องการระบบการจัดคิวที่เน้นและเรียบง่ายโดยไม่มีส่วนใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อความ โปรโตคอล และอื่นๆ

โดยรวมแล้ว Amazon SQS เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับทุกคนที่ต้องการรวมคิวงานเข้ากับระบบของตน และไม่ต้องกังวลกับการติดตั้ง/ตรวจสอบสิ่งต่างๆ ด้วยตนเอง

  วิธีการลบบัญชีเป้าหมาย

ถั่วฝักยาว

ถั่วฝักยาว มีมานานแล้วและเป็นแบ็กเอนด์ที่ผ่านการทดสอบในสนามรบ รวดเร็ว และง่ายดายสำหรับการจัดคิวงาน มีลักษณะเฉพาะบางประการของ Beanstalkd ที่ทำให้แตกต่างจาก Redis อย่างมาก:

  • เป็นระบบการจัดคิวงานอย่างเคร่งครัดและไม่มีอะไรอื่น คุณดันงานเข้าไป ซึ่งจะถูกดึงโดยคนงานในภายหลัง ดังนั้นหากแอปพลิเคชันของคุณมีความต้องการเพียงเล็กน้อยในการส่งข้อความ คุณควรหลีกเลี่ยง Beanstalkd
  • ไม่มีโครงสร้างข้อมูลขั้นสูง เช่น ชุด ลำดับความสำคัญ เป็นต้น
  • Beanstalkd คือสิ่งที่เรียกว่าคิวเข้าก่อนออกก่อน (FIFO) ไม่มีทางที่จะจัดการงานตามลำดับความสำคัญได้
  • ไม่มีตัวเลือกสำหรับการจัดกลุ่ม

ทั้งหมดนี้กล่าวว่า Beanstalkd สร้างระบบคิวที่ลื่นไหลและรวดเร็วสำหรับโปรเจ็กต์ง่ายๆ ที่อยู่บนเซิร์ฟเวอร์เครื่องเดียว สำหรับหลายๆ คน มันเร็วกว่าและเสถียรกว่า Redis ดังนั้นหากคุณกำลังมี ปัญหา ด้วย Redis ที่คุณไม่สามารถแก้ปัญหาได้ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น และความต้องการของคุณนั้นเรียบง่าย Beanstalkd ก็คุ้มค่าที่จะลอง

บทสรุป

หากคุณอ่านมาไกลถึงขนาดนี้แล้ว (หรือมาถึงที่นี่แบบอ่านคร่าวๆ 😉 ) มีโอกาสค่อนข้างดีที่คุณสนใจระบบการเข้าคิวหรือต้องการระบบ ถ้าใช่ รายการในหน้านี้จะช่วยคุณได้ดี เว้นแต่คุณกำลังมองหาระบบคิวเฉพาะภาษา/กรอบงาน

ฉันหวังว่าฉันจะบอกคุณได้ว่าการจัดคิวเป็นเรื่องง่ายและเชื่อถือได้ 100% แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น มันยุ่งเหยิง และเนื่องจากทุกอย่างอยู่เบื้องหลังและเกิดขึ้นเร็วมาก (ข้อผิดพลาดสามารถมองข้ามไปและมีค่าใช้จ่ายสูง) ถึงกระนั้น การเข้าคิวก็มีความจำเป็นมากเกินกว่าจุดหนึ่ง และคุณจะพบว่าพวกเขาเป็นอาวุธที่ทรงพลัง (อาจทรงพลังที่สุด) ในคลังแสงของคุณ ขอให้โชคดี! 🙂

เรื่องล่าสุด

x