RabbitMQ01-中间件介绍

1、什么是消息中间件

• 消息(Message)就是在应用之间传送的数据。消息可以非常简单，比如只包含文本字符串、JSON等，也可以很复杂，比如内嵌对象。

• 消息队列中间件(Message Queue Middleware ，简称为MQ)是指利用高效可靠的消息传递机制进行与平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信。
• 消息队列中间件，也可以称为消息队列或者消息中间件。它一般有两种传递模式：点对点(P2P, Point-to-Point)模式和发布/订阅(Pub/Sub)模式。
  • 点对点模式是基于队列的，生产者发送消息到队列，消费者从队列中接收消息，队列的存在使得消息的异步传输成为可能。
  • 发布/订阅模式定义了如何向一个内容节点发布和订阅消息，这个内容节点称为主题(topic)，主题是消息传递的中介，消息发布者将消息发布到某个主题，而消息订阅者则从主题中订阅消息。主题使得消息的订阅者与消息的发布者互相保持独立，不需要进行接触即可保证消息的传递，发布/订阅模式在消息的一对多广播时采用。

• 开源的消息中间件有很多，比较主流的有RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ、RocketMQ等。
• 面向消息的中间件(简称为MOM ， Message Oriented Middleware)提供了以松散藕合的灵活方式集成应用程序的一种机制。它们提供了基于存储和转发的应用程序之间的异步数据发送，即应用程序彼此不直接通信，而是与作为中介的消息中间件通信。消息中间件提供了有保证的消息发送，应用程序开发人员无须了解远程过程调用(RPC)和网络通信协议的细节。

• 消息中间件适用于需要可靠的数据传送的分布式环境。
  • 采用消息中间件的系统中，不同的对象之间通过传递消息来激活对方的事件，以完成相应的操作。发送者将消息发送给消息服务器， 消息服务器将消息存放在队列中，在合适的时候再将消息转发给接收者。
  • 消息中间件能在不同平台之间进行通信，它常被用来屏蔽各种平台及协议之间的特性，实现应用程序之间的协同。
  • 优点在于能够在客户和服务器之间提供同步和异步的连接，并且在任何时刻都可以将消息进行传送或者存储，这也是它比远程过程调用更进步的原因。

• 举例说明，如图1-1 所示，应用程序A与应用程序B通过使用消息中间件的应用程序编程接口(API，Application Program Interface) 发送消息来进行通信。
  • 应用程序A将消息发给消息中间件，消息中间件再将消息路由给应用程序B，这样消息就可存在于完全不同的计算机上。
  • 消息中间件负责处理网络通信，如果网络连接不可用，消息中间件会存储消息，直到连接变得可用，再将消息转发给应用程序B。灵活性的另一方面体现在，当应用程序A发送消息时，应用程序B甚至可以处于停止状态，消息中间件将保留这份消息，直到应用程序B开始执行并消费消息，这样还防止了应用程序A因为等待应用程序B消费消息而出现阻塞。这种异步通信方式要求应用程序的设计与现在大多数应用不同。不过对于时间无关或并行处理的场景，它可能是一个极其有用的方法。

2、消息中间件的作用

• 消息中间件凭借其独到的特性，在不同的应用场景下可以展现不同的作用。

• 消息中间件的作用可以概括如下：
  • 解耦：在项目启动之初来预测将来会碰到什么需求是极其困难的。消息中间件在处理过程中间插入了一个隐含的、基于数据的接口层，两边的处理过程都要实现这一接口，这允许你独立地扩展或修改两边的处理过程，只要确保它们遵守同样的接口约束即可。
  • 冗余(存储)：有些情况下，处理数据的过程会失败。消息中间件可以把数据进行持久化直到它们已经被完全处理，通过这一方式规避了数据丢失风险。在把一个消息从消息中间件中删除之前，需要你的处理系统明确地指出该消息己经被处理完成，从而确保你的数据被安全地保存直到你使用完毕。
  • 扩展性：因为消息中间件解耦了应用的处理过程，所以提高消息入队和处理的效率是很容易的，只要另外增加处理过程即可，不需要改变代码，也不需要调节参数。
  • 削峰：在访问量剧增的情况下，应用仍然需要继续发挥作用，但是这样的突发流量并不常见。如果以能处理这类峰值为标准而投入资源，无疑是巨大的浪费。使用消息中间件能够使关键组件支撑突发访问压力，不会因为突发的超负荷请求而完全崩惯。
  • 可恢复性：当系统一部分组件失效时，不会影响到整个系统。消息中间件降低了进程间的耦合度，所以即使一个处理消息的进程挂掉，加入消息中间件中的消息仍然可以在系统恢复后被处理。
  • 顺序保证：在大多数使用场景下，数据处理的顺序很重要，大部分消息中间件支持一定程度上的顺序性。
  • 缓冲：在任何重要的系统中，都会存在需要在不同时间处理的元素。消息中间件通过一个缓冲层来帮助任务最高效率地执行，写入消息中间件的处理会尽可能快速。该缓冲层有助于控制和优化数据流经过系统的速度。
  • 异步通信：在很多时候应用不想也不需要立即处理消息。消息中间件提供了异步处理机制，允许应用把一些消息放入消息中间件中，但并不立即处理它，在之后需要的时候再慢慢处理。

3、RabbitMQ的起源

• RabbitMQ是采用Erlang语言实现AMQP(Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议)的消息中间件，它最初起源于金融系统，用于在分布式系统中存储转发消息。
• 在2006年6月，由Cisco、Redhat、iMatix等联合制定了AMQP的公开标准，由此AMQP登上了历史的舞台。它是应用层协议的一个开放标准，以解决众多消息中间件的需求和拓扑结构问题。它是面向消息中间件的设计，基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受产品、开发语言等条件的限制。

• RabbitMQ最初版本实现了AMQP的一个关键特性：使用协议本身就可以对队列和交换器(Exchange)这样的资源进行配置。
  • 对于商业MQ供应商来说，资源配置需要通过管理终端的特定工具才能完成。
  • RabbitMQ的资源配置能力使其成为构建分布式应用的最完美的通信总线，特别有助于充分利用基于云的资源和进行快速开发。
• RabbitMQ是由RabbitMQ Technologies Ltd开发并且提供商业支持的。

• RabbitMQ发展到今天，被越来越多的人认可，这和它在易用性、扩展性、可靠性和高可用性等方面的卓著表现是分不开的。

• RabbitMQ具有以下几个特点：
  • 可靠性：RabbitMQ使用一些机制来保证可靠性，如持久化、传输确认及发布确认等。
  • 令灵活的路由：在消息进入队列之前，通过交换器来路由消息。对于典型的路由功能，RabbitMQ己经提供了一些内置的交换器来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个交换器绑定在一起，也可以通过插件机制来实现自己的交换器。
  • 扩展性：多个RabbitMQ节点可以组成一个集群，也可以根据实际业务情况动态地扩展集群中节点。
  • 高可用性：队列可以在集群中的机器上设置镜像，使得在部分节点出现问题的情况下队列仍然可用。
  • 多种协议：RabbitMQ除了支持AMQP协议，还支持STOMP、MQTT等多种消息中间件协议。
  • 多语言客户端：RabbitMQ几乎支持所有常用语言，比如Java、Python、Ruby、PHP、C#、JavaScript等。
  • 管理界面：RabbitMQ提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息、集群中的节点等。
  • 插件机制：RabbitMQ提供了许多插件，以实现从多个方面进行扩展，当然也可以编写自己的插件。

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