5.RabbitMQ的工作原理（重要）

曾经终败给现在 2023-10-14 12:07 5阅读 0赞

## 工作原理： ##

**RabbitMQ 有 4 个组件：**  生产者、Exchange、queue 队列、消费者。当生产者发出一条消息时，先经过 Exchange，由 Exchange 转发给队列，然后由消费者进行消费。

## 系统架构 ##

Rabbitmq 系统最核心的组件是 Exchange 和 Queue，下图是系统简单的示意图。Exchange 和 Queue 是在服务（又叫做 broker）端，producer 和 consumer 在应用端。

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### producer&Consumer ###

producer 指的是消息生产者，consumer 消息的消费者。

### Queue ###

消息队列，提供了 FIFO 的处理机制，具有缓存消息的能力。rabbitmq 中，队列消息可以设置为持久化，临时或者自动删除。

1.  设置为持久化的队列，queue 中的消息会在 server 本地硬盘存储一份，防止系统 crash，数据丢失
2.  设置为临时队列，queue 中的数据在系统重启之后就会丢失
3.  设置为自动删除的队列，当不存在用户连接到 server，队列中的数据会被自动删除

### Exchange ###

Exchange 类似于数据通信网络中的交换机，提供消息路由策略。rabbitmq 中，producer 不是通过信道直接将消息发送给 queue，而是先发送给 Exchange。一个 Exchange 可以和多个 Queue 进行绑定，producer 在传递消息的时候，会传递一个 ROUTING\_KEY，Exchange 会根据这个 ROUTING\_KEY 按照特定的路由算法，将消息路由转发给匹配的 queue。和 Queue 一样，Exchange 也可设置为持久化，临时或者自动删除。

**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：**

1.   **Direct**   
     **直接交换器，**  工作方式类似于单播，Exchange 会将消息发送完全匹配 ROUTING\_KEY 的 Queue ![up-7f5fed9a35c1e2cdbd4ae386f83f5308b28.png][]
2.   **fanout**   
     **广播式交换器，**  不管消息的 ROUTING\_KEY 设置为什么，Exchange 都会将消息转发给所有绑定的 Queue。
3.   **topic**   
     **主题交换器，**  工作方式类似于组播，Exchange 会将消息转发和 ROUTING\_KEY 匹配模式相同的所有队列，比如，ROUTING\_KEY 为 user.stock 的 Message 会转发给绑定匹配模式为 \* .stock,user.stock， \* . \* 和 \#.user.stock.\# 的队列。（ \* 表是匹配一个任意词组，\# 表示匹配 0 个或多个词组） ![up-2aaf19417e49e3633522d3f3d1ece653068.png][]
4.   **headers**   
    消息体的 header 匹配（几乎不用，可以忽视）

### Binding ###

所谓绑定就是将一个特定的 Exchange 和一个特定的 Queue 绑定起来。Exchange 和 Queue 的绑定可以是多对多的关系。

### virtual host ###

在 rabbitmq server 上可以创建多个虚拟的 message broker，又叫做 virtual hosts (vhosts)。每一个 vhost 本质上是一个 mini-rabbitmq server，分别管理各自的 exchange，和 bindings。vhost 相当于物理的 server，可以为不同 app 提供边界隔离，使得应用安全的运行在不同的 vhost 实例上，相互之间不会干扰。producer 和 consumer 连接 rabbit server 需要指定一个 vhost。

## 通信过程 ##

假设 P1 和 C1 注册了相同的 Broker，Exchange 和 Queue。P1 发送的消息最终会被 C1 消费。基本的通信流程大概如下所示：

1.  P1 生产消息，发送给服务器端的 Exchange
2.  Exchange 收到消息，根据 ROUTINKEY，将消息转发给匹配的 Queue1
3.  Queue1 收到消息，将消息发送给订阅者 C1
4.  C1 收到消息，发送 ACK 给队列确认收到消息
5.  Queue1 收到 ACK，删除队列中缓存的此条消息

Consumer 收到消息时需要显式的向 rabbit broker 发送 basic.ack 消息或者 consumer 订阅消息时设置 auto\_ack 参数为 true。在通信过程中，队列对 ACK 的处理有以下几种情况：

1.  如果 consumer 接收了消息，发送 ack,rabbitmq 会删除队列中这个消息，发送另一条消息给 consumer。
2.  如果 cosumer 接受了消息，但在发送 ack 之前断开连接，rabbitmq 会认为这条消息没有被 deliver（交付）, 在 consumer 在次连接的时候，这条消息会被 redeliver。
3.  如果 consumer 接受了消息，但是程序中有 bug, 忘记了 ack,rabbitmq 不会重复发送消息。
4.  rabbitmq2.0.0 和之后的版本支持 consumer reject 某条（类）消息，可以通过设置 requeue 参数中的 reject 为 true 达到目地，那么 rabbitmq 将会把消息发送给下一个注册的 consumer。

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