Rabbit MQ 基本特性和高级特性
1.什么是MQ
MQ全称为Message Queue，消息队列是应用程序和应用程序之间的通信方法。
MQ是消息通信的模型；实现MQ的大致有两种主流方式：AMQP、JMS。
市场上常见的消息队列有如下：
- ActiveMQ：基于JMS
- ZeroMQ：基于C语言开发
- RabbitMQ：基于AMQP协议，erlang语言开发，稳定性好
- RocketMQ：基于JMS，阿里巴巴产品
- Kafka：类似MQ的产品；分布式消息系统，高吞吐量
2.为什么使用MQ
在项目中，可将一些无需即时返回且耗时的操作提取出来，进行异步处理，而这种异步处理的方式大大的节省了服务器的请求响应时间，从而提高了系统的吞吐量
3.MQ优势：
应用解耦 异步提速 削峰填谷
4.MQ缺点
系统可用性降低 系统复杂度提高 一致性问题
5.介绍一下 RabbitMQ
RabbitMQ是由erlang语言开发，基于AMQP（Advanced Message Queue 高级消息队列协议）协议实现的消息队列，它是一种应用程序之间的通信方法，消息队列在分布式系统开发中应用非常广泛。
RabbitMQ官方地址：http://www.rabbitmq.com/
- Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server就是 Message Broker
- 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：如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection，在消息量大的时候建立 TCP Connection的开销将是巨大的，效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接，如果应用程序支持多线程，通常每个thread创建单独的 channel 进行通讯，AMQP method 包含了channel id 帮助客户端和message broker 识别 channel，所以 channel 之间是完全隔离的。Channel 作为轻量级的 Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销
- 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。常用的类型有：direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)
- Queue：消息最终被送到这里等待 consumer 取走
- 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
6 RabbitMQ 工作模式
RabbitMQ 提供6种工作模式 ：简单模式、work queues、Publish/Subscribe 发布与订阅模式、Routing 路由模式、Topics 主题模式、RPC 远程调用模式
官网对应模式介绍
工作模式总结：
- 简单模式 HelloWorld
一个生产者、一个消费者，不需要设置交换机（使用默认的交换机）。 - 工作队列模式 Work Queue
一个生产者、多个消费者（竞争关系），不需要设置交换机（使用默认的交换机）。 - 发布订阅模式 Publish/subscribe
需要设置类型为 fanout 的交换机，并且交换机和队列进行绑定，当发送消息到交换机后，交换机会将消息发送到绑定的队列 - 路由模式 Routing
需要设置类型为 direct 的交换机，交换机和队列进行绑定，并且指定 routing key，当发送消息到交换机后，交换机会根据 routing key 将消息发送到对应的队列。 - 通配符模式 Topic
需要设置类型为 topic 的交换机，交换机和队列进行绑定，并且指定通配符方式的 routing key，当发送消息到交换机后，交换机会根据 routing key 将消息发送到对应的队列。
7.RabbitMQ高级特性
消息可靠性投递
Consumer ACK
消费端限流
TTL
死信队列
延迟队列
日志与监控
消息可靠性分析与追踪
管理
7.1消息的可靠投递
在使用 RabbitMQ 的时候，作为消息发送方希望杜绝任何消息丢失或者投递失败场景。RabbitMQ 为我们提供了两种方式用来控制消息的投递可靠性模式。
- confirm 确认模式
- return 退回模式
rabbitmq 整个消息投递的路径为：
producer—>rabbitmq broker—>exchange—>queue—>consumer
- 消息从 producer 到 exchange 则会返回一个 confirmCallback 。
- 消息从 exchange–>queue 投递失败则会返回一个 returnCallback 。
我们将利用这两个 callback 控制消息的可靠性投递
7.2Consumer Ack
ack指Acknowledge，确认。 表示消费端收到消息后的确认方式。
有三种确认方式：
- 自动确认：acknowledge=“none”
- 手动确认：acknowledge=“manual”
- 根据异常情况确认：acknowledge=“auto”，（这种方式使用麻烦，不作讲解）
其中自动确认是指，当消息一旦被Consumer接收到，则自动确认收到，并将相应 message 从 RabbitMQ 的消息缓存中移除。但是在实际业务处理中，很可能消息接收到，业务处理出现异常，那么该消息就会丢失。如果设置了手动确认方式，则需要在业务处理成功后，调用channel.basicAck()，手动签收，如果出现异常，则调用channel.basicNack()方法，让其自动重新发送消息。
7.3 消费端限流
7.4TTL
-
TTL 全称 Time To Live（存活时间/过期时间）。
-
当消息到达存活时间后，还没有被消费，会被自动清除。
-
RabbitMQ可以对消息设置过期时间，也可以对整个队列（Queue）设置过期时间
7.5死信队列
死信队列，英文缩写：DLX 。Dead Letter Exchange（死信交换机），当消息成为Dead message后，可以被重新发送到另一个交换机，这个交换机就是DLX
消息成为死信的三种情况：
-
队列消息长度到达限制；
-
消费者拒接消费消息，basicNack/basicReject,并且不把消息重新放入原目标队列,requeue=false；
-
原队列存在消息过期设置，消息到达超时时间未被消费；
7.6延迟队列
延迟队列，即消息进入队列后不会立即被消费，只有到达指定时间后，才会被消费。
需求：
-
下单后，30分钟未支付，取消订单，回滚库存。
-
新用户注册成功7天后，发送短信问候。
实现方式：
-
定时器
-
延迟队列
很可惜，在RabbitMQ中并未提供延迟队列功能。
但是可以使用：TTL+死信队列 组合实现延迟队列的效果
7.7日志与监控
RabbitMQ默认日志存放路径： /var/log/rabbitmq/[email protected]
日志包含了RabbitMQ的版本号、Erlang的版本号、RabbitMQ服务节点名称、cookie的hash值、RabbitMQ配置文件地址、内存限制、磁盘限制、默认账户guest的创建以及权限配置等等
7.8消息追踪
在使用任何消息中间件的过程中，难免会出现某条消息异常丢失的情况。对于RabbitMQ而言，可能是因为生产者或消费者与RabbitMQ断开了连接，而它们与RabbitMQ又采用了不同的确认机制；也有可能是因为交换器与队列之间不同的转发策略；甚至是交换器并没有与任何队列进行绑定，生产者又不感知或者没有采取相应的措施；另外RabbitMQ本身的集群策略也可能导致消息的丢失。这个时候就需要有一个较好的机制跟踪记录消息的投递过程，以此协助开发和运维人员进行问题的定位。
在RabbitMQ中可以使用Firehose和rabbitmq_tracing插件功能来实现消息追踪。
7.8.1消息追踪-Firehose
firehose的机制是将生产者投递给rabbitmq的消息，rabbitmq投递给消费者的消息按照指定的格式发送到默认的exchange上。这个默认的exchange的名称为amq.rabbitmq.trace，它是一个topic类型的exchange。发送到这个exchange上的消息的routing key为 publish.exchangename 和 deliver.queuename。其中exchangename和queuename为实际exchange和queue的名称，分别对应生产者投递到exchange的消息，和消费者从queue上获取的消息。
注意：打开 trace 会影响消息写入功能，适当打开后请关闭。
rabbitmqctl trace_on：开启Firehose命令
rabbitmqctl trace_off：关闭Firehose命令
7.8.2 rabbitmq_tracing
rabbitmq_tracing和Firehose在实现上如出一辙，只不过rabbitmq_tracing的方式比Firehose多了一层GUI的包装，更容易使用和管理。
启用插件：rabbitmq-plugins enable rabbitmq_tracing