Beanstalkd一个高性能分布式内存队列系统

Beanstalkd之于RabbitMQ，就比如Nginx之于Apache，Varnish之于Squid。后面在项目中使用Beanstalkd的过程当中，更发现其简单、轻量级、高性能、易使用等特色，以及优先级、多队列、持久化、分布式容错、超时控制等特性。下面就简单介绍一下Beanstalkd。

以前在微博上调查过你们正在使用的分布式内存队列系统，反馈有Memcacheq,Fqueue, RabbitMQ, Beanstalkd以及linkedin的kafka。RabbitMQ使用比较普遍，Beanstalkd是后起之秀。Beanstalkd之于RabbitMQ，就比如Nginx之于Apache，Varnish之于Squid。后面在项目中使用Beanstalkd的过程当中，更发现其简单、轻量级、高性能、易使用等特色，以及优先级、多队列、持久化、分布式容错、超时控制等特性。下面就简单介绍一下Beanstalkd，不足之处请你们指正。

设计思想

高性能离不开异步，异步离不开队列，而其内部都是Producer-Comsumer模式的原理。

图1 Producer-Comsumer模式

应用

Beanstalkd，一个高性能、轻量级的分布式内存队列系统，最初设计的目的是想经过后台异步执行耗时的任务来下降高容量Web应用系统的页面访问延迟，支持过有9.5 million用户的Facebook Causes应用。后来开源，如今有PostRank大规模部署和使用，天天处理百万级任务。Beanstalkd是典型的类Memcached设计，协议和使用方式都是一样的风格，因此使用过memcached的用户会以为Beanstalkd似曾相识。

核心概念

Beanstalkd设计里面的核心概念：

◆ job

一个须要异步处理的任务，是Beanstalkd中的基本单元，须要放在一个tube中。

◆ tube

一个有名的任务队列，用来存储统一类型的job，是producer和consumer操做的对象。

◆ producer

Job的生产者，经过put命令来将一个job放到一个tube中。

◆ consumer

Job的消费者，经过reserve/release/bury/delete命令来获取job或改变job的状态。

Beanstalkd中一个job的生命周期如图2所示。一个job有READY, RESERVED, DELAYED, BURIED四种状态。当producer直接put一个job时，job就处于READY状态，等待consumer来处理，若是选择延迟put，job就先到DELAYED状态，等待时间事后才迁移到READY状态。consumer获取了当前READY的job后，该job的状态就迁移到RESERVED，这样其余的consumer就不能再操做该job。当consumer完成该job后，能够选择delete, release或者bury操做;delete以后，job从系统消亡，以后不能再获取;release操做能够从新把该job状态迁移回READY(也能够延迟该状态迁移操做)，使其余的consumer能够继续获取和执行该job;有意思的是bury操做，能够把该job休眠，等到须要的时候，再将休眠的job kick回READY状态，也能够delete BURIED状态的job。正是有这些有趣的操做和状态，才能够基于此作出不少意思的应用，好比要实现一个循环队列，就能够将RESERVED状态的job休眠掉，等没有READY状态的job时再将BURIED状态的job一次性kick回READY状态。

图2 Beanstalkd中job的生命周期

特性

Beanstalkd基于的源码安装和使用很简单，在此略过。这里重点介绍一下其几个很nice的特性。

◆ 优先级

支持0到2**32的优先级，值越小，优先级越高，默认优先级为1024。

◆ 持久化

能够经过binlog将job及其状态记录到文件里面，在Beanstalkd下次启动时能够经过读取binlog来恢复以前的job及状态。

◆ 分布式容错

分布式设计和Memcached相似，beanstalkd各个server之间并不知道彼此的存在，都是经过client来实现分布式以及根据tube名称去特定server获取job。

◆ 超时控制

为了防止某个consumer长时间占用任务但不能处理的状况，Beanstalkd为reserve操做设置了timeout时间，若是该consumer不能在指定时间内完成job，job将被迁移回READY状态，供其余consumer执行。

不足

在使用中发现一个Beanstalkd尚无提供删除一个tube的操做，只能将tube的job依次删除，并让Beanstalkd来自动删除空tube。还有就是Beanstalkd不支持客户端认证机制(开发者将应用场景定位在局域网)。

后续工做

1.介绍Beanstalkd的命令和使用

2. 翻译Beanstalkd协议

3. 分析Beanstalkd源码

原文：http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1201

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