RabbitMQ介绍

RabbitMQ介绍

目前市面上的消息队列产品有很多，比如老牌的 ActiveMQ、RabbitMQ ，目前最火的 Kafka ，还有 ZeroMQ ，阿里巴巴捐赠给 Apache 的 RocketMQ ，连 redis 这样的 NoSQL 数据库也支持 MQ 功能。总之这块知名的产品就有十几种。

1. 消息队列

消息（Message）是指在应用间传送的数据。消息可以非常简单，比如只包含文本字符串，也可以更复杂，可能包含嵌入对象。

消息队列（Message Queue）是一种应用间的通信方式，消息发送后可以立即返回，由消息系统来确保消息的可靠传递。消息发布者只管把消息发布到 MQ 中而不用管谁来取，消息使用者只管从 MQ 中取消息而不管是谁发布的。这样发布者和使用者都不用知道对方的存在。

2.消息队列好处

异步通信

高并发环境下，由于来不及同步处理，请求往往会发生堵塞，比如说，大量的insert，update之类的请求同时到达MySQL，直接导致无数的行锁表锁，甚至最后请求会堆积过多，从而触发too many connections错误。通过使用消息队列，我们可以异步处理请求，从而缓解系统的压力。将不需要同步处理的并且耗时长的操作由消息队列通知消息接收方进行异步处理。减少了应用程序的响应时间。

错峰流控与流量削峰

在商品秒杀、抢购等流量短时间内暴增场景中，为了防止后端应用被压垮，可在前后端系统间使用消息队列（MQ）进行消息队列传递请求。

系统解耦

消息队列（MQ）相当于一个中介，生产方通过MQ与消费方交互，它将应用程序进行解耦合。

高可用

3.RabbitMQ 介绍

RabbitMQ是一个由erlang语言编写的、开源的、在AMQP基础上完整的、可复用的企业消息系统。支持多种语言，包括java、Python、ruby、PHP、C/C++等。

MQ：MQ是 message queue 的简称，是应用程序和应用程序之间通信的方法。AMQP：advanced message queuing protocol ，一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息并不受客户端/中间件不同产品、不同开发语言等条件的限制。 消息中间件最主要的作用是解耦，中间件最标准的用法是生产者生产消息传送到队列，消费者从队列中拿取消息并处理，生产者不用关心是谁来消费，消费者不用关心谁在生产消息，从而达到解耦的目的。在分布式的系统中，消息队列也会被用在很多其它的方面，比如：分布式事务的支持，RPC 的调用等等。

官网：https://www.rabbitmq.com/

 

 

 

4.RabbitMQ工作原理

结构图

 

 

 

 

核心概念

生产者（Producer）：发送消息的应用。消费者（Consumer）：接收消息的应用。队列（Queue）：存储消息的缓存。消息（Message）：由生产者通过RabbitMQ发送给消费者的信息。连接（Connection）：连接RabbitMQ和应用服务器的TCP连接。通道（Channel）：连接里的一个虚拟通道。当你通过消息队列发送或者接收消息时，这个操作都是通过通道进行的。交换机（Exchange）：交换机负责从生产者那里接收消息，并根据交换类型分发到对应的消息列队里。要实现消息的接收，一个队列必须到绑定一个交换机。绑定（Binding）：绑定是队列和交换机的一个关联连接。路由键（Routing Key）：路由键是供交换机查看并根据键来决定如何分发消息到列队的一个键。路由键可以说是消息的目的地址。

生产者发送消息流程

1、生产者和Broker建立TCP连接。

2、生产者和Broker建立通道。

3、生产者通过通道消息发送给Broker，由Exchange将消息进行转发。

4、Exchange将消息转发到指定的Queue（队列）

消费者接收消息流程

1、消费者和Broker建立TCP连接

2、消费者和Broker建立通道

3、消费者监听指定的Queue（队列）

4、当有消息到达Queue时Broker默认将消息推送给消费者。

5、消费者接收到消息。

6、ack回复

5.RabbitMQ五种消息发送模式

生产者（Producer）发送->中间件->消费者（Consumer）接收消息。RabbitMQ包括五种队列模式，简单队列、工作队列、发布/订阅、路由、主题、RPC模式。

RPC模式

5.1 简单队列模式

最简单的工作队列，其中一个消息生产者，一个消息消费者，一个队列。也称为点对点模式

描述：一个生产者 P 发送消息到队列 Q，一个消费者 C 接收

5.2 工作队列

一个消息生产者，一个交换器，一个消息队列，多个消费者。同样也称为点对点模式

工作队列：用来将耗时的任务分发给多个消费者（工作者）

主要解决问题：处理资源密集型任务，并且还要等他完成。有了工作队列，我们就可以将具体的工作放到后面去做，将工作封装为一个消息，发送到队列中，一个工作进程就可以取出消息并完成工作。如果启动了多个工作进程，那么工作就可以在多个进程间共享。

工作队列也称为**公平性队列模式**，

循环分发，假如我们拥有两个消费者，默认情况下，RabbitMQ 将按顺序将每条消息发送给下一个消费者，平均而言，每个消费者将获得相同数量的消息，这种分发消息的方式称为轮询。

5.3 发布订阅

无选择接收消息，一个消息生产者，一个交换器，多个消息队列，多个消费者。称为发布/订阅模式

在应用中，只需要简单的将队列绑定到交换机上。一个发送到交换机的消息都会被转发到与该交换机绑定的所有队列上。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。

可以将消息发送给不同类型的消费者。做到发布一次，多个消费者来消费。

P 表示为生产者、 X 表示交换机、C1C2 表示为消费者，红色表示队列。

5.4 路由模式

在发布/订阅模式的基础上，有选择的接收消息，也就是通过 routing 路由进行匹配条件是否满足接收消息。

路由模式跟发布订阅模式类似，然后在订阅模式的基础上加上了类型，订阅模式是分发到所有绑定到交换机的队列，路由模式只分发到绑定在交换机上面指定路由键的队列，我们可以看一下下面这张图：

P 表示为生产者、 X 表示交换机、C1C2 表示为消费者，红色表示队列。

上图是一个结合日志消费级别的配图，在路由模式它会把消息路由到那些 binding key 与 routing key 完全匹配的 Queue 中，此模式也就是 Exchange 模式中的direct模式。

以上图的配置为例，我们以 routingKey=“error” 发送消息到 Exchange，则消息会路由到Queue1（amqp.gen-S9b…，这是由RabbitMQ自动生成的Queue名称）和Queue2（amqp.gen-Agl…）。如果我们以 routingKey=“info” 或 routingKey=“warning” 来发送消息，则消息只会路由到 Queue2。如果我们以其他 routingKey 发送消息，则消息不会路由到这两个 Queue 中。

5.5 主题模式

同样是在发布/订阅模式的基础上，根据主题匹配进行筛选是否接收消息，比第四类更灵活。

topics 主题模式跟 routing 路由模式类似，只不过路由模式是指定固定的路由键 routingKey，而主题模式是可以模糊匹配路由键 routingKey，类似于SQL中 = 和 like 的关系。

P 表示为生产者、 X 表示交换机、C1C2 表示为消费者，红色表示队列。

topics 模式与 routing 模式比较相近，topics 模式不能具有任意的 routingKey，必须由一个英文句点号“.”分隔的字符串（我们将被句点号“.”分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），比如 “lazy.orange.fox”。topics routingKey 中可以存在两种特殊字符“*”与“#”，用于做模糊匹配，其中“*”用于匹配一个单词，“#”用于匹配多个单词（可以是零个）。

"*“ 表示任何一个词
”#" 表示0或多个词

以上图中的配置为例：

如果一个消息的 routingKey 设置为 “xxx.orange.rabbit”，那么该消息会同时路由到 Q1 与 Q2，routingKey="lazy.orange.fox”的消息会路由到Q1与Q2；

routingKey="lazy.brown.fox”的消息会路由到 Q2；

routingKey="lazy.pink.rabbit”的消息会路由到 Q2（只会投递给Q2一次，虽然这个routingKey 与 Q2 的两个 bindingKey 都匹配）；

routingKey=“quick.brown.fox”、routingKey=”orange”、routingKey="quick.orange.male.rabbit”的消息将会被丢弃，因为它们没有匹配任何bindingKey。

5.6 RPC模式

与上面其他5种所不同之处，类模式是拥有请求/回复的。也就是有响应的，上面5种都没有。

RPC是指远程过程调用，也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

为什么RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯。由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用，

RPC的协议有很多，比如最早的CORBA，Java RMI，Web Service的RPC风格，Hessian，Thrift，甚至Rest API。

RPC的处理流程：

• 当客户端启动时，创建一个匿名的回调队列。
• 客户端为RPC请求设置2个属性：replyTo，设置回调队列名字；correlationId，标记request。
• 请求被发送到rpc_queue队列中。
• RPC服务器端监听rpc_queue队列中的请求，当请求到来时，服务器端会处理并且把带有结果的消息发送给客户端。接收的队列就是replyTo设定的回调队列。
• 客户端监听回调队列，当有消息时，检查correlationId属性，如果与request中匹配，那就是结果了。

6.RabbitMQ四种交换机

有4种不同的交换机类型：

• 扇形交换机：Fanout exchange
• 直连交换机：Direct exchange
• 主题交换机：Topic exchange
• 首部交换机：Headers exchange