初級では非同期処理を「番号札」と捉えました。中級では、メッセージング(producer/broker/consumer)と配信保証を見ます。
中級の解説は準備中のため、中級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
これは何をする係?
非同期は「送る側・仲介・受ける側」の3者で成り立ちます。
- プロデューサ — 仕事(メッセージ)を積む側
- ブローカー — キューを預かる仲介(RabbitMQ・SQS・Kafka など)
- コンシューマ(ワーカー) — 取り出して処理する側
登場人物メモ:
- ※1 ack(確認応答) — 「処理し終えた」をブローカーに返す。ackするまで消えない
- ※2 冪等性 — 同じメッセージを複数回処理しても結果が同じ
仕事の流れ
- プロデューサがメッセージを enqueue(積む)
- ブローカーがキューで保持
- ワーカーが dequeue して処理
- 成功したら ack。失敗なら再配信(リトライ)
- 何度も失敗するものは デッドレターキュー へ退避
アニメーション『メッセージキュー』を開く
1件の仕事が「投入 → 取り出し → 実行 → 完了通知(ack)」をたどる流れは、次のアニメで1手ずつ追えます。
アニメーション『非同期処理(キュー→ワーカー)』を開く
- プロデューサ — 仕事(メッセージ)を積む側。積んだら即解放され、処理の完了は待たない
- キュー — 仕事を順に預かる箱の列。ackされるまでメッセージを消さずに保持する
- ワーカー — 取り出して実処理する側。自分のペースで進め、混雑時は台数を増やせる
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設計の勘所
- 配信保証 — at-least-once(重複しうる)/at-most-once(取りこぼしうる)。多くはat-least-once+冪等
- 順序 — 厳密な順序保証はコストが高い。必要な範囲だけに絞る
- スケール — ワーカーを増やして並列処理(水平スケール)
- 優先度・遅延 — 緊急ジョブを先に、指定時刻に実行、なども
- 可視性タイムアウト(visibility timeout) — 取り出したメッセージは一時的に他ワーカーから隠れ、ack前に時間切れになると再出現する(重複配信の実際の発生源)
⚠️ うまくいかないとき
- 重複配信 — at-least-onceゆえ。冪等にして二重実行を無害化する
- 順序の乱れ — 並列処理で前後する
- バックプレッシャ(詰まり) — 積む速度>処理速度で溜まり続ける
- ポイズンメッセージ — 壊れたジョブが無限リトライ。DLQで隔離する
理解度チェック
そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. 「メッセージは最低1回は届く(重複はありうる)」という配信保証はどれ?
問2. 「処理し終えた」をブローカーに返す確認応答を、英字3文字で答えてください。
問3. プロデューサがメッセージをキューに積む操作を、英語1語で何と言いますか。
問4. 何度リトライしても失敗し続けるジョブを、隔離して溜めておく先を何と呼ぶ?
問5. 取り出したメッセージが一時的に他ワーカーから隠れ、ack前に時間切れになると再び現れる仕組みは?
問6. メッセージを積む速度が処理する速度を上回り、キューに溜まり続ける状態を何と呼ぶ?
問7. at-least-onceによる重複配信に備えて、コンシューマ側に持たせるべき性質はどれ?
問8. プロデューサ・ブローカー・コンシューマの役割分担として正しいのは?