Spring Boot学习笔记（十六）Spring Boot RabbitMQ -- 概念篇

Spring Boot学习笔记（十六）Spring Boot RabbitMQ – 概念篇

这是我在学习的过程中搬运的 RabbitMQ 理论知识，现在看起来有点困难，但是以后会逐渐明白的，用来回顾，如果想看代码干货，请移步 ? Spring Boot RabbitMQ – 实战篇

消息队列

• 消息队列中间件是分布式系统中重要的组件，主要解决应用耦合、异步消息、流量削锋等问题，实现高性能、高可用、可伸缩和最终一致性架构，是大型分布式系统不可缺少的中间件
• 异步性，将耗时的同步操作通过以发送消息的方式进行了异步化处理，减少了同步等待的时间
• 松耦合，消息队列减少了服务之间的耦合性，不同的服务可以通过消息队列进行通信，而不用关心彼此的实现细节，只要定义好消息的格式就行
• 分布式，通过对消费者的横向扩展，降低了消息队列阻塞的风险，以及单个消费者产生单点故障的可能性（当然消息队列本身也可以做成分布式集群）
• 可靠性，消息队列一般会把接收到的消息存储到本地硬盘上（当消息被处理完之后，存储信息根据不同的消息队列实现，有可能将其删除），这样即使应用挂掉或者消息队列本身挂掉，消息也能够重新加载

RabbitMQ

• AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）高级消息队列协议，是应用层协议的⼀一个开放标准，为面向消息的中间件设计。消息中间件主要用于组件之间的解耦，消息的发送者无需知道消息使用者的存在，反之亦然
• AMQP 的主要特征是面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全。
• RabbitMQ 是一个开源的 AMQP 实现，服务器端用 Erlang 语言编写，支持多种客户端，如Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP 等，支持 AJAX。用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗
• 通常我们谈到队列服务，会有三个概念：发消息者、队列、收消息者。RabbitMQ 在这个基本概念之上，多了一层抽象，在发消息者和队列之间加入了交换器（Exchange）。这样发消息者和队列就没有直接联系，转而变成发消息者把消息给交换器，交换器根据调度策略再把消息再给队列
• 原理图如下，资料的图太模糊，重新画了一张

虚拟主机、交换机、队列和绑定

• 虚拟主机：一个虚拟主机持有一组交换机、队列和绑定。为什么需要多个虚拟主机呢？RabbitMQ 当中，用户只能在虚拟主机的粒度进行权限控制。因此，如果需要禁止 A 组访问 B 组的交换机/队列/绑定，必须为 A 和 B 分别创建一个虚拟主机。每一个 RabbitMQ 服务器都有一个默认的虚拟主机。
• 交换机：Exchange 用于转发消息，但是它不会做存储，如果没有 Queue bind 到 Exchange 的话，它会直接丢弃掉 Producer 发送过来的消息
• 路由键 ：消息到交换机的时候，交互机会转发到对应的队列中，那么究竟转发到哪个队列，就要根据该路由键的情况
• 绑定：也就是交换机需要和队列相绑定，这其中如上图所示，是多对多的关系

交换机

• 交换机的功能主要是接收消息并且转发到绑定的队列，交换机不存储消息，在启⽤用 ack 模式后，交换机找不到队列，会返回错误。交换机有四种类型：Direct、Topic、Headers 和 Fanout
• Direct：该类型的行为是“先匹配，再投送”，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
• Topic：按规则转发消息（最灵活）
• Headers：设置 header attribute 参数类型的交换机
• Fanout：转发消息到所有绑定队列
• Direct Exchange
  • Direct Exchange 是 RabbitMQ 默认的交换机模式，也是最简单的模式，根据 key 全文匹配去寻找队列
  • 第一个 X - Q1 就有一个 binding key，名字为 orange；X - Q2 就有 两 个 binding key，名字为 black 和green
  • 当消息中的路由键和这个 binding key 对应上的时候，那么就知道了该消息去到哪一个队列中
  • 为什么 X 到 Q2 要有 black、green、两个 binding key 呢？主要是因为可能又有 Q3，而 Q3 只接受 black 的信息，而 Q2 不仅接受 black 的信息，还接受 green 的信息
  • 
• Topic Exchange

  • Topic Exchange 转发消息主要是根据通配符。在这种交换机下，队列和交换机的绑定会定义一种路由模式，那么，通配符就要在这种路由模式和路由键之间匹配后交换机才能转发消息

  • 在这种交换机模式下，路由键必须是一串字符，用句号（.）隔开，如 agreements.us，或者 agreements.eu.stockholm 等

  • 路由模式必须包含一个星号 *，主要用于匹配路由键指定位置的一个单词。例如，一个路由模式： agreements..b.* ，那么就只能匹配路由键第一个单词是 agreements，第四个单词是 b。井号（#）就表示相当于一个或者多个单词。例如，一个匹配模式是agreements.eu.berlin.#，那么，以 agreements.eu.berlin 开头的路由键都是可以的

  • 具体代码发送的时候还是一样，第一个参数表示交换机，第二个参数表示 routing key，第三个参数即消息。如：

    rabbitTemplate.convertAndSend("testTopicExchange","key1.a.c.key2", " this is RabbitMQ!");
    

  • topic 和 direct 类似，只是匹配支持了“模式”，在“点分”的 routing_key 形式中，可以使用两个通配符：* 表示一个词，# 表示零个或多个词

• Headers Exchange
  • Headers 也是根据规则匹配
  • 相较于 direct 和 topic 固定地使用 routing_key ，Headers 则是一个自定义匹配规则的类型
  • 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
• Fanout Exchange
  • Fanout Exchange 消息广播的模式，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
    下一篇：Spring Boot学习笔记（十七）Spring Boot RabbitMQ基本使用以及Topic Exchange, Fanout Exchange – 实战篇