02消息队列系列-RabbitMQ的初步认识、安装、web管理端使用
02消息队列系列-RabbitMQ的初步认识、安装、web管理端使用
参考链接：
深入剖析 rabbitMQ
一、关于RabbitMQ
RabbitMQ 本质其实是用 Erlang 开发的 AMQP（Advanced Message Queuing Protocol ）的具体实现，最初起源于金融系统，主要用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面有着不俗的表现。
2010年4月，RabbitMQ 科技公司被 VMware 旗下的 SpringSource 收购，在 2013 年 5 月被并入 Pivotal 。
其实 VMware，Pivotal 本质上是一家的。不同的是，VMware 是独立上市子公司，而 Pivotal 是整合了EMC的某些资源，现在并没有上市。其中我们现在使用的 Spring 系列框架，就是 Pivotal 公司热门的产品之一。
直到后来 Pivotal 将其开源，RabbitMQ 才逐渐走向大众！
二、RabbitMQ模型介绍
2.1 内部结构分析
RabbitMQ 本质是 AMQP 协议的一个开源实现，在详细介绍 RabbitMQ 之前，我们先来看一下 AMQP 的内部结构图！
基本概念如下：
- 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
- Binding：绑定，用于将消息队列和交换器之间建立关联。一个绑定就是基于路由将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将它理解称一个由绑定构成的路由表。
- Queue：消息队列，用来保存消息直到发送给消费者
- Connection：网络连接，比如一个TCP连接
- 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
- Message：消息实体，它由消息头和消息体组成。消息头主要由路由键、交换器、队列、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）等属性组成，而消息体就是指具体的业务对象
相比传统JMS模型，AMQP主要多了Exchange、Binding这个新概念。
在 AMQP 模型中，消息的生产者不是直接将消息发送到Queue队列，而是将消息发送到Exchange交换器，其中还新加了一个中间层Binding绑定，作用就是通过路由键Key将交换器和队列建立绑定关系。
就好比类似用户表和角色表，中间通过用户角色表来将用户和角色建立关系，从而实现关系绑定，在 RabbitMQ 中，消息生产者不直接跟队列建立关系，而是将消息发送到交换器之后，由交换器通过已经建立好的绑定关系，将消息发送到对应的队列！
RabbitMQ 最终的架构模型，核心部分就变成如下图所示：
从图中很容易看出，与 JMS 模型最明显的差别就是消息的生产者不直接将消息发送给队列，而是由Binding绑定决定交换器的消息应该发送到哪个队列，进一步实现了在消息的推送方面，更加灵活！
2.2 交换器分发策略
当消息的生产者将消息发送到交换器之后，是不会存储消息的，而是通过中间层绑定关系将消息分发到不同的队列上，其中交换器的分发策略分为四种：Direct、Topic、Headers、Fanout！
- Direct：直连类型，即在绑定时设定一个 routing_key，消息的 routing_key 匹配时，才会被交换器投送到绑定的队列中去，原则是先匹配、后投送
- Topic：按照规则转发类型，支持通配符匹配，和Direct功能一样，但是在匹配 routing_key的时候，更加灵活，支持通配符匹配，原则也是先匹配、后投送
- Headers：头部信息匹配转发类型，根据消息头部中的 header attribute参数类型，将消息转发到对应的队列，原则也是先匹配、后投送
- Fanout：广播类型，将消息转发到所有与该交换机绑定的队列上，不关心 routing_key
2.2.1 Direct
Direct 是 RabbitMQ 默认的交换机模式，也是最简单的模式，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。
如果传入的 routing key 为 black，不会转发到black.green。Direct 类型交换器是完全匹配、单播的模式。
2.2.2 Topic
Topic 类型交换器转发消息和 Direct 一样，不同的是：它支持通配符转发，相比 Direct 类型更加灵活！
两种通配符：*只能匹配一个单词，#可以匹配零个或多个。
如果传入的 routing key 为 black#，不仅会转发到black，也会转发到black.green。
2.2.3 Headers
headers 也是根据规则匹配, 相比 direct 和 topic 固定地使用 routing_key , headers 则是通过一个自定义匹配规则的消息头部类进行匹配。
在队列与交换器绑定时，会设定一组键值对规则，消息中也包括一组键值对( headers 属性)，当这些键值对有一对, 或全部匹配时，消息被投送到对应队列。
此外 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。
2.2.4 Fanout
Fanout 类型交换器与上面几个不同，不管路由键或者是路由模式，会把消息发给绑定给它的全部队列，如果配置了 routing_key 会被忽略，也被成为消息广播模式。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。
三、RabbitMQ安装
RabbitMQ 基于 erlang 进行通信，相比其它的软件，安装有些麻烦，为了跟生产环境保持一直，操作系统选择CentOS7，不过本例采用rpm方式安装，任何新手都可以完成安装，过程如下！
3.1 安装前命令准备
输入如下命令，完成安装前的环境准备。
yum install lsof build-essential openssl openssl-devel unixODBC unixODBC-devel make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel tk tc xz wget vim
3.2 下载RabbitMQ、erlang、socat的安装包
本次下载的是RabbitMQ-3.6.5版本，采用rpm一键安装，适合新手直接上手。
先创建一个rabbitmq目录，本例的目录路径为/usr/app/rabbitmq，然后在目录下执行如下命令，下载安装包！
- 下载erlang
wget www.rabbitmq.com/releases/erlang/erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
- 下载socat
wget http://repo.iotti.biz/CentOS/7/x86_64/socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
- 下载RabbitMQ
wget www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.5/rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm
3.3 安装安装包
下载完之后，按顺序依次安装软件包，这个很重要哦～
- 安装erlang
rpm -ivh erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
- 安装socat
rpm -ivh socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
- 安装rabbitmq
rpm -ivh rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm
安装完成之后，修改rabbitmq的配置，默认配置文件在/usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin目录下。
vim /usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin/rabbit.app
修改loopback_users节点的值！
最后只需通过如下命令，启动服务即可！
rabbitmq-server start &
运行脚本之后，如果报错，例如下图！
解决办法如下：
vim /etc/rabbitmq/rabbitmq-env.conf
在文件里添加一行，如下配置！
NODENAME=rabbit@localhost
然后，再保存！再次以下命令启动服务！
rabbitmq-server start &
通过如下命令，查询服务是否启动成功！
lsof -i:5672
3.4 启动可视化的管控台
输入如下命令，启动控制台！
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
用浏览器打开http://ip:15672，这里的ip就是 CentOS 系统的 ip，结果如下：
账号、密码，默认为guest，如果出现无法访问，检测防火墙是否开启，如果开启将其关闭即可！
登录之后的监控平台，界面如下：
3.5 Docker引擎下安装启动RabbitMQ
3.5.1 进入docker hub镜像仓库地址
3.5.2 搜索RabbitMQ
进入官方的镜像，可以看到以下几种类型的镜像；我们选择带有“mangement”的版本（包含web管理页面）
3.5.3 拉取镜像
docker pull rabbitmq:3.7.7-management
3.5.4 根据下载的镜像创建和启动容器
docker run -d -p 5672:5672 -p 15672:15672
-d 后台运行容器
-p 指定服务运行的端口（5672：应用访问端口；15672：控制台Web端口号）
3.5.5 使用浏览器打开web管理端：http://Server-IP:15672
四、web界面使用
进入 web 管理界面之后，可以很清晰的看到分了 6 个菜单目录，分别是：Overview、Connections、Channels、Exchanges、Queues、Admin。
4.1 Overview
4.1.1 Overview-> Totals
4.1.1.1 Queued message 所有队列的阻塞情况
4.1.1.2 Message rates 所有队列的消费情况
速率=(num1-num0)/(s1-s0)
num1：s1时刻的个数
num0：s0时刻的个数
4.1.1.3 整体角色的个数
4.1.2 Overview-> Nodes
4.1.2.1 broker的属性
- Name：broker名称
- File descriptors：broker打开的文件描述符和限制。
- Socket descriptors：broker管理的网络套接字数量和限制。当限制被耗尽时，RabbitMQ将停止接受新的网络连接。
- Erlang processes：erlang启动的进程数。
- Memory：当前broker占用的内存。
- Disk space：当前broker占用的硬盘。
- Uptime：当前broker持续运行的时长。
- Info：未知。
- Reset stats：未知。
4.1.3 Overview-> Ports and contexts
4.1.4 Overview-> Export definitions
定义由用户，虚拟主机，权限，参数，交换，队列和绑定组成。 它们不包括队列的内容或集群名称。 独占队列不会被导出。
4.1.5 Overview-> Inport definitions
导入的定义将与当前定义合并。 如果在导入过程中发生错误，则所做的任何更改都不会回滚。
4.2 Connections
当前所有客户端活动的连接。包括生成者和消费者。
- Name：名称。
- User name：使用的用户名。
- State：当前的状态，running：运行中；idle：空闲。
- SSL/TLS：是否使用ssl进行连接。
- Protocol：使用的协议。
- Channels：创建的channel的总数。
- From client：每秒发出的数据包。
- To client：每秒收到的数据包。
4.3 Channels
当前连接所有创建的通道。
- channel：名称。
- User name：使用的用户名。
- Mode：渠道保证模式。 可以是以下之一，或者不是：C: confirm。T：transactional(事务)。
- State ：当前的状态，running：运行中；idle：空闲。
- Unconfirmed：待confirm的消息总数。
- Prefetch：设置的prefetch的个数。
- Unacker：待ack的消息总数。
- publish：producter pub消息的速率。
- confirm：producter confirm消息的速率。
- deliver/get：consumer 获取消息的速率。
- ack：consumer ack消息的速率。
4.4 Exchanges
Name：名称。
Type：exchange type
Features：功能。 可以是以下之一，或者不是：D: 持久化。I：Internal，存在该功能表示这个exchange不可以被client用来推送消息，仅用来进行exchange和exchange之间的绑定，否则可以推送消息也可以绑定。
Message rate in：消息进入的速率。
Message rate out：消息出去的速率。
4.4.1 Exchanges-> Add a new exchange
新增一个交换器
- Name：交换器名称
- Type：交换器类型
- Durability：是否持久化，Durable：持久化，Transient：不持久化
- Auto delete：是否自动删除，当最后一个绑定（队列或者exchange）被unbind之后，该exchange 自动被删除
- Internal：是否是内部专用exchange，是的话，就意味着我们不能往该exchange里面发消息
- Arguments：参数，是AMQP协议留给AMQP实现做扩展使用的
我们先新建一个名称为hello-exchange，类型为direct的交换器，结果如下。
等会用于跟队列关联！
4.5 Queues
队列管理
- Name：名称。
- Type：队列类型
- Features：功能。 可以是以下之一，或者不是：D: 持久化。
- State：当前的状态，running：运行中；idle：空闲。
- Ready：待消费的消息总数。
- Unacked：待应答的消息总数。
- Total：总数 Ready+Unacked。
- incoming：消息进入的速率。
- deliver/get：消息获取的速率。
- ack：消息应答的速率。
4.5.1 Queues-> Add a new queue
- Type：队列类型
- Name：队列名称
- Durability：是否持久化，Durable：持久化，Transient：不持久化
- Auto delete：是否自动删除，是的话，当队列内容为空时，会自动删除队列
- Arguments：参数，是AMQP协议留给AMQP实现做扩展使用的
同样的，新建一个名称为hello-mq的消息队列，结果如下。
队列新建好了之后，继续来建立绑定关系！
4.5.1.1 绑定队列
建立绑定关系，既可以从队列进入也可以从交换器进入。
- 如果是从交换器进入，那么被关联的对象就是队列。
- 如果是从队列进入，那么被关联的对象就是交换器。
我们选择从队列入手，被绑定的交换器是hello-exchange，因为类型是direct，所以还需要填写routing key。
建立完成之后，在交换器那边也可以看到对应的绑定关系。
4.5.1.2 发送消息
最后，我们从交换器入手，选择对应的交换器，点击Publish message标签，填写对应的路由键 key，发送一下数据，查看数据是否发送到对应的队列中。
然后点击进入 Queues 菜单，查询消息队列基本情况。
然后选择hello-mq消息队列，点击Get messages标签，获取队列中的消息。
结果如下，可以很清晰的看到，消息写入到队列！
4.6 Admin
系统管理，主要介绍用户、虚拟主机、权限等信息
- Name：名称。
- Tags：角色标签，只能选取一个。
- administrator (超级管理员)
- 可登陆管理控制台(启用management plugin的情况下)，可查看所有的信息，并且可以对用户，策略(policy)进行操作。
- monitoring(监控者)
- 可登陆管理控制台(启用management plugin的情况下)，同时可以查看rabbitmq节点的相关信息(进程数，内存使用情况，磁盘使用情况等)
- policymaker(策略制定者)
- 可登陆管理控制台(启用management plugin的情况下), 同时可以对policy进行管理。
- management(普通管理者)
- 仅可登陆管理控制台(启用management plugin的情况下)，无法看到节点信息，也无法对策略进行管理。
- none(其他)
- 无法登陆管理控制台，通常就是普通的生产者和消费者。
- administrator (超级管理员)
- Can access virtual hosts：允许进入的vhost。
- Has password：设置了密码。
到此结束
