一、RabbitMQ作用及特点 二、消息传输原理 三、AMQP

一、RabbitMQ作用及特点

    1、作用（解耦、异步、消峰）

        (1)、应用解耦（系统拆分）举例：购买一件商品，需要先支付，再扣减库存，但这两个操作必须是在同一事务中，即保证操作的原子性，但是这样做的话效率是极其低下的，如果使用RabbitMQ，只需要将消息发送给各自的队列来进行消息处理，支付和扣减库存的操作之间没有了关联性，这样支付系统和库存系统之间就进行了解耦。

        (2)、异步处理（异步发送短信、推送消息、日志记录等）

        (3)、流量削峰（缓冲队列）：在访问量急剧增大的时候，RabbitMQ可以减少并发访问的压力，比较常见的业务场景就是秒杀和签到系统，一般来说流量的削峰有两个处理方式：a、上游队列缓冲，限速发送；b、下游队列缓冲，限速执行。常见的场景通常都采用第二种方式，为了不影响客户使用的响应速度和使用体验等。

        (4)、消息分发

        (5)、负载均衡

        (6)、定时任务（延时队列）

        (7)、顺序消费（消息队列）

    2、特点

        (1)、可靠性：RabbitMQ使用一些机制来保证可靠性，如数据持久化、传输确认及发布确认等。

        (2)、灵活的路由：RabbitMQ提供了一些内置的交换器来实现。在消息进入队列之前，通过交换器来路由消息。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。

        (3)、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。

        (4)、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仍然可用。

        (5)、多种协议：RabbitMQ除了原生支持AMQP协议，还支持STOMP，MQTT等多种消息中间件协议。

        (6)、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。

        (7)、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。

        (8)、插件机制：RabbitMQ提供了许多插件，以实现从多方面进行扩展，当然也可以编写自己的插件。

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二、消息传输原理

    由于TCP链接的创建和销毁开销较大，且并发数受系统资源限制，会造成性能瓶颈，所以RabbitMQ使用信道的方式来传输数据。信道（Channel）是生产者、消费者与RabbitMQ通信的渠道，信道是建立在TCP链接上的虚拟链接，且每条TCP链接上的信道数量没有限制。就是说RabbitMQ在一条TCP链接上建立成百上千个信道来达到多个线程处理，这个TCP被多个线程共享，每个信道在RabbitMQ都有唯一的ID，保证了信道私有性，每个信道对应一个线程使用。

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三、AMQP（高级消息队列协议）

    1、基本概念

• Broker：接收和分发消息的应用。

• Virtual host：出于多租户和安全因素设计的，把AMQP的基本组件划分到一个虚拟的分组中，类似于网络中的nameSpace概念。当多个不同的用户使用同一个RabbitMQ server提供的服务时，可以划分出多个vhost，每个用户在自己的vhost创建exchange／queue等。

• Connection：publisher／consumer和broker之间的TCP连接。

• Channel：Channel是在TCP connection内部建立的逻辑连接，多线程情况下每个thread创建单独的channel进行通讯，AMQP method包含了channel id帮助客户端和Broker识别channel，所以channel之间是完全隔离的。

• Queue：消息最终被送到队列等待consumer取走，一个message可以被同时拷贝到多个queue中。

• Binding：exchange和queue之间的虚拟连接，binding中可以包含routing key。Binding信息被保存到exchange中的查询表中，用于message的分发依据。

• Exchange：message到达Broker的第一站，根据分发规则，匹配查询表中的routing key，分发消息到queue中去。包含四种类型：

                a、fanout：把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中，与routingKey无关。

                b、direct：把消息路由到那些binding key与routing key完全匹配的Queue中。

                c、topic：将消息路由到binding key与routing key相匹配的Queue中，但这里的匹配规则有些不同，它约定：

                        routing key为一个句点号“.”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），如“stock.usd.nyse”

                        binding key与routing key一样也是句点号“.”分隔的字符串

                        binding key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）

                d、headers：根据发送的消息内容中的headers属性进行匹配。在绑定Queue与Exchange时指定一组键值对；当消息发送到Exchange时，RabbitMQ会取到该消息的headers（也是一个键值对的形式），对比其中的键值对是否完全匹配Queue与Exchange绑定时指定的键值对；如果完全匹配则消息会路由到该Queue，否则不会路由到该Queue。很少用。

• Routing key：生产者在将消息发送给Exchange的时候，一般会指定一个routing key，来指定这个消息的路由规则。

• Binding key：在绑定（Binding）Exchange与Queue的同时，一般会指定一个binding key。当binding key与routing key相匹配时，消息才会被路由到对应的Queue中。