消息服务中间件之RabbitMQ

本是古典何须时尚 2022-05-17 08:08 252阅读 0赞

# 什么是MQ？ #

> MQ全称为Message Queue，消息队列（MQ）是一种应用程序对应用程序的通信方法。MQ是消费-生产者模型的一个典型的代表，一端往消息队列中不断写入消息，而另一端则可以读取队列中的消息。

# 一、RabbitMQ简介： #

RabbitMQ是一个由Erlang开发的AMQP(Advanved Message Queue Protocol)的开源实现。

## 队列、生产者、消费者 ##

队列是RabbitMQ的内部对象，用于存储消息。生产者（Publisher）生产消息并投递到队列中，消费者（Consumer）可以从队列中获取消息并消费。

![这里写图片描述][70]  
多个消费者可以订阅同一个队列，这时队列中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理，而不是每个消费者都收到所有的消息并处理。  
![这里写图片描述][70 1]

# 二、核心概念 #

## Message ##

消息，消息是不具名的，它由消息头和消息体组成。消息体是不透明的，而消息头则由一系列的可选属性组成，这些属性包括routing-key（路由键）、priority（相对于其他消息的优先权）、delivery-mode（指出该消息可能需要持久性存储）等。

## Publisher ##

消息的生产者，也是一个向交换器发布消息的客户端应用程序。

## Exchange ##

交换器，用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列。  
Exchange有4种类型：direct(默认)，fanout, topic, 和headers，不同类型的Exchange转发消息的策略有所区别

## Queue ##

消息队列，用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列里面，等待消费者连接到这个队列将其取走。

## Binding ##

绑定，用于消息队列和交换器之间的关联。一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表。

Exchange通过Binding与Queue产生关联。
    Exchange和Queue的绑定可以是多对多的关系。

## Connection ##

网络连接，比如一个TCP连接。

## Channel ##

信道，多路复用连接中的一条独立的双向数据流通道。信道是建立在真实的TCP连接内的虚拟连接，AMQP 命令都是通过信道发出去的，不管是发布消息、订阅队列还是接收消息，这些动作都是通过信道完成。因为对于操作系统来说建立和销毁 TCP 都是非常昂贵的开销，所以引入了信道的概念，以复用一条 TCP 连接。

## Consumer ##

消息的消费者，表示一个从消息队列中取得消息的客户端应用程序。

## Virtual Host ##

虚拟主机，表示一批交换器、消息队列和相关对象。虚拟主机是共享相同的身份认证和加密环境的独立服务器域。每个 vhost 本质上就是一个 mini 版的 RabbitMQ 服务器，拥有自己的队列、交换器、绑定和权限机制。vhost 是 AMQP 概念的基础，必须在连接时指定，RabbitMQ 默认的 vhost 是 / 。

## Broker ##

表示消息队列服务器实体。  
![这里写图片描述][70 2]

# 三、RabbitMQ运行机制 #

## AMQP 中的消息路由 ##

AMQP 中消息的路由过程和 Java 开发者熟悉的 JMS 存在一些差别，AMQP 中增加了 Exchange 和 Binding 的角色。生产者把消息发布到 Exchange 上，消息最终到达队列并被消费者接收，而 Binding 决定交换器的消息应该发送到哪个队列。  
![这里写图片描述][70 3]

## Exchange的类型 ##

Exchange分发消息时根据类型的不同分发策略有区别，目前共四种类型：direct、fanout、topic、headers 。headers 匹配 AMQP 消息的 header 而不是路由键， headers 交换器和 direct 交换器完全一致，但性能差很多，目前几乎用不到了，所以直接看另外三种类型：

*  `direct`

消息中的路由键（routing key）如果和 Binding 中的 binding key 一致， 交换器就将消息发到对应的队列中。路由键与队列名完全匹配，如果一个队列绑定到交换机要求路由键为“dog”，则只转发 routing key 标记为“dog”的消息，不会转发“dog.puppy”，也不会转发“dog.guard”等等。它是完全匹配、单播的模式。  
![这里写图片描述][70 4]

*  `fanout`

每个发到 fanout 类型交换器的消息都会分到所有绑定的队列上去。fanout 交换器不处理路由键，只是简单的将队列绑定到交换器上，每个发送到交换器的消息都会被转发到与该交换器绑定的所有队列上。很像子网广播，每台子网内的主机都获得了一份复制的消息。fanout 类型转发消息是最快的。  
![这里写图片描述][70 5]

*  `topic`

topic 交换器通过模式匹配分配消息的路由键属性，将路由键和某个模式进行匹配，此时队列需要绑定到一个模式上。它将路由键和绑定键的字符串切分成单词，这些单词之间用点隔开。它同样也会识别两个通配符：符号“\#”和符号“\*”。

*  `#` 匹配0个或多个单词
 *  `*` 匹配一个单词。

![这里写图片描述][70 6]

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最后来具体解析一下几个问题：

1、可以自动创建队列，也可以手动创建队列，如果自动创建队列，那么是谁负责创建队列呢？是生产者？还是消费者？

如果队列不存在，当然消费者不会收到任何的消息。但是如果队列不存在，那么生产者发送的消息就会丢失。所以，为了数据不丢失，消费者和生产者都可以创建队列。那么如果创建一个已经存在的队列呢？那么不会有任何的影响。需要注意的是没有任何的影响，也就是说第二次创建如果参数和第一次不一样，那么该操作虽然成功，但是队列属性并不会改变。

队列对于负载均衡的处理是完美的。对于多个消费者来说，RabbitMQ使用轮询的方式均衡地发送给不同的消费者。

2、RabbitMQ的消息确认机制

默认情况下，如果消息已经被某个消费者正确地接收到了，那么该消息就会被从队列中移除。当然也可以让同一个消息发送到很多的消费者。

如果一个队列没有消费者，那么，如果这个队列有数据到达，那么这个数据会被缓存，不会被丢弃。当有消费者时，这个数据会被立即发送到这个消费者，这个数据被消费者正确收到时，这个数据就被从队列中删除。

那么什么是正确收到呢？通过ack。每个消息都要被acknowledged（确认，ack）。我们可以显式地在程序中去ack，也可以自动地ack。如果有数据没有被ack，那么：

*  RabbitMQ Server会把这个信息发送到下一个消费者。
 *  如果这个app有bug，忘记了ack，那么RabbitMQ Server不会再发送数据给它，因为Server认为这个消费者处理能力有限。

而且ack的机制可以起到限流的作用（Benefitto throttling）：在消费者处理完成数据后发送ack，甚至在额外的延时后发送ack，将有效地均衡消费者的负载。

> 问题转载自[《RabbitMQ消息队列》][RabbitMQ]

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[RabbitMQ]: https://blog.csdn.net/anzhsoft/article/details/19563091