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NATS消息系统

GoLang 2362 0 创建时间：2021-09-16 11:37:43

NATS消息系统 golang

## NATS消息系统
NATS 消息传递使数据交换能够在计算机应用程序和服务之间细分为消息。这些消息由主题处理，不依赖于网络位置。这为应用程序或服务与基础物理网络之间提供了一个抽象层。数据被编码和框为消息，由发布商发送。消息由一个或多个订阅者接收、解码和处理。

NATS 使程序能够轻松地跨不同的环境、语言、云提供商和本地系统进行通信。客户端通常通过单个网址连接到 NATS 系统，然后订阅或发布主题消息。通过这种简单的设计，NATS 允许程序共享常见的消息处理代码，隔离资源和相互依赖性，并通过轻松处理消息量的增加（无论是服务请求还是流数据）来扩展规模。
 
####  nats是什么
 NATS是一种go语言开发的开源的、轻量、高性能的云原生消息系统，负责处理、发现和交换分布式系统中的消息；

nats消息由主题处理，不依赖于网络位置。它提供了应用程序或服务与底层物理网络之间的抽象层。数据被编码并作为消息，由发布者发送。消息由一个或多个订阅者接收、解码和处理。
NATS 使用场景
nats是一个简单且强大的消息系统，为支持现代云原生架构设计。由于可伸缩性的复杂性，nats旨在容易使用和实现，且能提供多种质量的服务。

#### 一些适用nats的场景有：

- 高吞吐量的消息分散 —— 少数的生产者需要将数据发送给很多的消费者。
- 寻址和发现 —— 将数据发送给特定的应用实例，设备或者用户，也可用于发现并连接到基础架构中的实例，设备或用户。
- 命令和控制（控制面板）—— 向程序或设备发送指令，并从程序/设备中接收状态，如SCADA，卫星遥感，物联网等。
- 负载均衡 —— 主要应用于程序会生成大量的请求，且可动态伸缩程序实例。
- N路可扩展性 —— 通信基础架构能够充分利用go的高效并发/调度机制，以增强水平和垂直的扩展性。
- 位置透明 —— 程序在各个地理位置上分布者大量实例，且你无法了解到程序之间的端点配置详情，及他们所生产或消费的数据。
- 容错

#### 使用nats-streaming的附加场景有：

- 从特定时间或顺序消费
- 持久性
- 有保证的消息投递

#### NATS消息传递模型
- 发布订阅
- 请求回复
- 队列

#### NATS的特点
nats的独特功能有：

- 纯净的pub-sub
- 集群模式的server
- 订阅者的自动裁剪
- 基于文本的协议
- 多种服务质量
	- 最多一次投递
	- 至少一次投递
- 持久
- 缓存

#### nats是怎么工作的

NATS核心提供最多一次的服务质量。如果订户没有收听主题（没有主题匹配），或者在发送消息时未激活，则不会收到消息。这与TCP / IP提供的保证级别相同。默认情况下，NATS是一种即发即弃的消息传递系统。如果您需要更高级别的服务，您可以使用NATS Streaming或通过经过验证的可扩展参考设计为客户端应用程序构建额外的可靠性。

NATS在应用与底层网络之间提供了一个抽象层。应用数据被包装为消息（message）并由发布者发送。消息被一个或多个订阅者接收，解码并且处理。订阅者可以异步或同步地处理消息。

异步消息处理使用一个消息回调处理器来处理消息，当消息到达的时候，已经注册的回调处理器来处理该消息。客户端或消费者程序不会从其他事件中阻塞在等待消息的时候。异步消息处理可以让程序员创建多线程的分发设计。

同步消息处理需要应用程序代码显示地调用函数来处理到达的消息。通常显示的函数调用是一个阻塞的调用，它会等待一知道消息可用。如果没有可用的消息，客户端在调用消息的时候就会一直处于阻塞状态。同步消息处理通常是由一个服务器端充当，它的职责就是等待并处理到达的消息，并且给发送消息的一方发送回复内容。
 
####  nats工作模式
###### 发布-订阅
发布者（crm）发送条消息到nats-server，每条消息都会有一个subject，而nats-server交付消息给所有注册了此主题的订阅者（ybind，fpga-agent等）。可选的是，你还可以发送带reply subject的消息到nats-server，这种方式为订阅者提供了接收消息并返回一条消息给发布者的方法。 这种模式的拓展也就是下面提到的请求响应模式。
![](https://www.seedblog.cn/uploads/article/2022-09-19/zcDu5xP4xCBMdQFX7G1X24QupwehibllLTGxOpsh.webp)

#### 请求-回复
Request-Reply是现代分布式系统中的常见模式。发布者（crm）发送一个请求，应用程序（ybind，fpga-agent）要么在响应时等待一定的超时，要么异步接收响应。Request()是一个简单方便的API，它提供了一个伪同步的方式，使用了超时timeout设置。它创建了一个收件箱（收件箱是一种subject类型，对请求者唯一），订阅subject，然后发布你的请求消息（消息带reply地址）设置为收件箱的subject，然后等待响应，或者超时取消。
![](https://www.seedblog.cn/uploads/article/2022-09-19/JhWfldHi0qX0nwxJtxiPfEtOfo5H9ym5Qt0Nafg0.webp)

#### 队列订阅
NATS支持P2P消息通信的队列。要创建一个消息队列，订阅者需注册一个队列名。所有的订阅者用同一个队列名，形成一个队列组。当消息发送到主题后，队列组会自动选择一个成员接收消息。尽管队列组有多个订阅者，但每条消息只能被组中的一个订阅者接收。
 ![](https://www.seedblog.cn/uploads/article/2022-09-19/6opWORMoHgrn6xJQ461ZMgHqLh8Z6B2a9yNfcF8c.webp)

#### 文档地址：
https://docs.nats.io/nats-concepts/intro

#### github地址
https://github.com/nats-io/nats.go

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