学习笔记：NATS--自适应边缘和分布式系统的连接技术。（更新中）
1. NATS: 自适应边缘和分布式系统 的连接技术
nats可以做什么：
负责寻址，发现和交换消息，这些消息提供给分布式系统，用来驱动常见的模式：询问和回答（微服务）、创建和处理（增删改）、流处理（消息加工）
为什么需要NATS技术：
随着微服务、功能函数和流处理被要求转移到边缘，现有（用于连接移动前端和静态后端的1:1通信模式，如HTTPorGRPC）技术受到了挑战。
NATS连接技术的特性：
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M:N连接：NATS根据主题而不是主机名和端口来管理寻址和发现。
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在任何地方部署、安全、混合部署
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可扩展的部署：NATS基础设施和客户端实时沟通所有拓扑变化。即当NATS部署发生变化时，NATS客户端不需要改变
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适应性：nats支持更多组件的利用和更多数据的处理。nats支持M：N的通信模式。nats提供的寻址和发现功能与DNS所绑定。以上特性决定了nats对新系统和新需求的适应性。
2. 什么是NATS：面向消息的中间件
nats用来做什么：
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构建分布式和可拓展的C/S应用；
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以一般方式实时存储和分发数据。（兼容各自环境和语言）
NATS 服务基础设施是什么？
NATS 服务由一个或多个 NATS 服务器进程提供，这些进程配置相互互连，提供NATS 服务基础架构。（集群，具有可拓展性）
NATS 客户端如何连接到 NATS 服务器？
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URL: 一个 'NATS URL'。这是一个字符串（以 URL 格式），指定可以访问 NATS 服务器的 IP 地址和端口，以及要建立的连接类型（普通 TCP、TLS 或 Websocket）。
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认证（如需登录）：认证 前端传来的信息，用于向 NATS 服务器标识自己。 NATS 支持多种身份验证方案（用户名/密码、去中心化 JWT、令牌、TLS 证书和带挑战的 Nkey）。
NATS是如何设计消息传递的？
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发布者：对数据进行编码、框架化为消息，最后发出。
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消息的寻址和标识过程：依赖主题字符串，而非网络位置（域名，IP，Port）。
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订阅者：接收消息，解码并处理消息。
该设计的好处：
- 各程序可共享通用的消息处理代码（复用）
- 各程序之间隔离了资源和相互依赖关系（解耦）
- 可通过增加消息处理方法进行扩展。
3. 基于主题的消息传递
主题：
是形成名称（用于查找对象）的字符串。建议使用ASCII字符。NATS的发布和监听消息严重依赖_Subjects_。
主题层次结构：
主题字串的通配符：
- 匹配单个标记：第一个通配符是
*，它将匹配单个标记。（可在同一主题重复出现）
- 匹配多个标记：第二个通配符是
>，它将匹配一个或多个标记，并且只能出现在主题的末尾。（分接头：为 > 创建一个订阅者，可监控NATS集群上的所有消息）
4. 核心NATS
核心NATS是什么？
核心NATS是NATS服务基础设施提供的基本功能和服务质量（QoS）集。其功能是发布/订阅，具有基于主题的寻址和队列，以及“最多一次”服务质量。（不包括nats-server启用JetStream后提供的功能和服务）
1、发布和订阅
NATS如何发布和订阅?
NATS实现了1：N通信的消息分发模型。在此模型中，订阅者从特定主题中持续监听消息，而发布者随时向特定主题发送消息。订阅者可以通过主题字串通配符 注册一系列的主题（即监听多个群聊）。此1：N的通信模式可被称为分发
NATS的消息组成：
- 主题
- 以二进制数组形式载荷的内容
- 头部header
- 可选项：回复地址
消息的默认最大载荷为1M，可自行增加至64M
分布式系统中的请求-响应模式：
即，进程发送请求后，或是以异步方式接收响应，或是超时等待。
此模式需要具备以下特性：位置透明性，可扩展性，可观测性。
2、请求和响应
NATS如何实现请求-响应模式？
- 使用NATS内核的通信机制：发布-订阅。订阅者随时用自己的收件箱 将请求发送到特定主题中。持续监听特定主题的发布者用发来的收件箱将响应回复给订阅者。
- 多个NATS响应者会自动地形成动态队列组。因此，手动去添加或移除订阅者，影响不了响应者队列对消息的发送行为。
- NATS程序在连接断开前会排空缓冲，以减小进程规模。
- 基于发布-订阅机制，NATS程序可以查看请求和响应，以测量延迟、监视异常、直接可扩展性等。
- NATS允许多个响应者，其中第一个送达的响应被利用，额外的响应被丢弃。这可以减少响应的延迟和抖动
无响应者的情况：
当请求被发送到一个没有订阅者的主题时，如果客户端设置了消息的可选项：no_responder messages ，那么则会立刻收到一个状态码为503，没有body的回复。