【一】rabbitmq原理概述（exchange、queue、channel、connection、vhost）持久化、消息分发

一、架构图

网上找的

二、exchange（交换机）

 生产者发消息发往交换机，交换机会自己投递消息到绑定的queue队列

这里有几个点需要注意

1.exchange根据什么规则把消息投递到哪些queue中？

exchange有4种类型

direct：

对routing_key进行严格匹配，当消息来到的时候，只有exchange与某queue绑定的routing_key完全匹配才将消息投递到该queue

topic：

对routing_key进行通配符模糊匹配，满足条件的queue都能收到消息，这里的routing_key以"."分隔，*匹配一个单词，#匹配多个单词，如果同一个queue满足多个条件不会被投递多次

一下图为例，如果消息的routingkey是quick.orange.rabbit，那么Q1 Q2都会收到这条消息。

如果消息的routingkey是quick.orange.fox，那么Q1会收到这条消息

headers：

根据消息体内的headers属性匹配，绑定的时候可以制定键值对。不依赖routing_key匹配。

没有图，大致逻辑与direct差不多，只不过不是用的routing_key来匹配

fanout：

转发消息到所有绑定队列，不依赖routing_key匹配

在不需要路由的时候，一般是使用的这个类型的exchange。

发布订阅：两个queue绑定到同一个exchange上，那么同一个消息被发送到exchange后，exchange会把这个消息发给绑定的所有队列，两个消费者，一人消费一个队列，这就在这两个消费者之间达到了发布订阅的效果

 竞争消费：两个消费者消费同一个队列，这就达到了这两个消费者之间的竞争消费效果。注意，下图没有画exchange，实际上在写代码的时候不显示指定exchange的数据是发送到一个默认的exchange上的。

2.exchange持久化怎么搞？

如果不设置持久化，broker挂了，再重启，这个exchange就不存在了。

在客户端声明exchange的时候有个入参来控制是否持久化

Exchange.DeclareOk exchangeDeclare(String exchange, String type, boolean durable) throws IOException;
Exchange.DeclareOk exchangeDeclare(String exchange, String type, boolean durable, boolean autoDelete,
                                   Map arguments) throws IOException;
Exchange.DeclareOk exchangeDeclare(String exchange, String type) throws IOException;
Exchange.DeclareOk exchangeDeclare(String exchange,
                                          String type,
                                          boolean durable,
                                          boolean autoDelete,
                                          boolean internal,
                                          Map arguments) throws IOException;
void exchangeDeclareNoWait(String exchange,
                           String type,
                           boolean durable,
                           boolean autoDelete,
                           boolean internal,
                           Map arguments) throws IOException;
Exchange.DeclareOk exchangeDeclarePassive(String name) throws IOException;

上图中，durable即是是否持久化

而autoDelete则是，当没有queue绑定的时候是否自动删除这个exchange

3.生产者ACK机制？（事务或者confirm机制）

【二】rabbitmq生产者确保消息一定送达

4.投递方法（basicPublish）中的mandatory和immediate

mandatory
当mandatory标志位设置为true时，如果exchange根据自身类型和消息routeKey无法找到一个符合条件的queue，那么会调用basic.return方法将消息返回给生产者（Basic.Return + Content-Header + Content-Body）；

当mandatory设置为false时，出现上述情形broker会直接将消息扔掉。

immediate
当immediate标志位设置为true时，如果exchange在将消息路由到queue(s)时发现对于的queue上没有消费者，那么这条消息不会放入队列中。当与消息routeKey关联的所有queue（一个或者多个）都没有消费者时，该消息会通过basic.return方法返还给生产者。

换句话说，无法找到一个消费者时，消息返还给生产者

三、queue队列

消息队列，先进先出，有缓存消息的能力。

1.有3种类型的队列：

1.可以设置成是持久化队列，这样消息会落盘，没有消费的消息重启后不会丢。

2.如果是临时队列，则没有持久化，堆积的数据在rabbitmq重启后会丢失。

3.如果设置为自动队列，当没有消费者消费这个队列的时候，队列会自动删除。

2.持久化队列怎么搞？

在channel声明队列的时候可以设置

    public com.rabbitmq.client.impl.AMQImpl.Queue.DeclareOk queueDeclare(String queue, boolean durable, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map arguments) throws IOException {
        validateQueueNameLength(queue);
        return (com.rabbitmq.client.impl.AMQImpl.Queue.DeclareOk)this.exnWrappingRpc((new com.rabbitmq.client.AMQP.Queue.Declare.Builder()).queue(queue).durable(durable).exclusive(exclusive).autoDelete(autoDelete).arguments(arguments).build()).getMethod();
    }

1.durable是否持久化队列。

2.exclusive是否为独占(排他)队列。

exclusive队列的特点是：

1. 只对首次声明它的连接（Connection）可见，注意，是首次声明它的connection不是channel。
2. 会在其连接断开的时候自动删除。

3.autoDelete是否自动删除，如果为是，当没有消费者消费这个队列的时候，这个队列会被自动删除。

注意，这里只是说持久化队列，持久化队列在rabbitmq重启后依旧存在，如果需要未消费的消息在重启后依旧存在，还需要持久化消息 

3.是否支持消息回溯？

不支持。rabbitmq不像kafka那样，并没有偏移量。rabbitmq即使是持久化队列+持久化消息，在被消费后该数据会被标记为删除，等待回收。

4.mirror queue镜像模式 （高可用）

另外一篇将

5.消费者ACK机制

【三】rabbitmq消费者ACK机制message acknowledgment

6.持久化消息怎么搞

如果只是持久化队列，没有持久化消息，那么重启后，队列存在，消息不存在了。

持久化消息的设置在channel.basicPublish方法的入参中

void basicPublish(String exchange, String routingKey, BasicProperties props, byte[] body) throws IOException;
void basicPublish(String exchange, String routingKey, boolean mandatory, BasicProperties props, byte[] body)
        throws IOException;
void basicPublish(String exchange, String routingKey, boolean mandatory, boolean immediate, BasicProperties props, byte[] body)
        throws IOException;

入参中的 BasicProperties props用于设置消息是否持久化

public BasicProperties(
            String contentType,//消息类型如：text/plain
            String contentEncoding,//编码
            Map headers,
            Integer deliveryMode,//消息是否持久化 1:nonpersistent 2:persistent
            Integer priority,//优先级
            String correlationId,
            String replyTo,//反馈队列
            String expiration,//expiration到期时间
            String messageId,
            Date timestamp,
            String type,
            String userId,
            String appId,
            String clusterId)

deliveryMode=1表示不需要持久化消息，deliveryMode=2表示需要持久化消息 

7.消息是怎么分发给消费者的？

Round-robin dispatching 循环分发（默认）

若存在多个consumer,每个consumer的负载可能不同，有些处理的快有些处理的慢，RabbitMQ并不管这些，只是简单的以round-robin的方式分配message，这可能造成某些consumer积压很多任务处理不完，而一些consumer长期处于饥饿状态

那么,Rabbit是如何处理这种问题呢? 

Fair dispatch 公平分发

通过basic.qos方法设置prefetch_count=1，这样RabbitMQ就会使得每个Consumer在同一个时间点最多处理一个Message，换句话说,在接收到该Consumer的ack前,它不会将新的Message分发给它

channel.basic_qos(prefetch_count=1) 

注意，这种方法可能会导致queue满。当然，这种情况下你可能需要添加更多的Consumer，或者创建更多的virtualHost来细化你的设计。 

四、channel信道

是建立在真实的TCP连接内的虚拟连接（是我们与RabbitMQ打交道的最重要的一个接口）。

仅仅创建了客户端到Broker之间的连接后，客户端还是不能发送消息的,需要为每一个Connection创建Channel，AMQP协议规定只有通过Channel才能执行AMQP的命令。

AMQP的命令都是通过信道发送出去的（我们大部分的业务操作是在Channel这个接口中完成的，包括定义Queue、定义Exchange、绑定Queue与Exchange、发布消息等。）。

每条信道都会被指派一个唯一ID。在客户端的每个连接里，可建立多个channel，每个channel代表一个会话任务,理论上无限制，减少TCP创建和销毁的开销，实现共用TCP的效果。

之所以需要Channel，是因为TCP连接的建立和释放都是十分昂贵的，如果一个客户端每一个线程都需要与Broker交互，如果每一个线程都建立一个TCP连接，暂且不考虑TCP连接是否浪费，就算操作系统也无法承受每秒建立如此多的TCP连接。

注1：一个生产者或一个消费者与MQ服务器之间只有一条TCP连接

注2：RabbitMQ建议客户端线程之间不要共用Channel，至少要保证共用Channel的线程发送消息必须是串行的，但是建议尽量共用Connection。

五、connection连接

是Publisher／Consumer和Broker之间的TCP连接。断开连接的操作只会在Publisher/Consumer端进行，Broker不会断开连接，除非出现网络故障或者Broker服务出现问题，Broker服务宕了。

六、virtual host虚拟主机

每一个vhost本质上是一个mini-rabbitmq server，分别管理各自的exchange，和bindings。

一个Broker里可以开有多个VirtualHost，它的作用是用作不同用户的权限分离。 
这个特性在做多租户的时候较方便

1.vhost特性

1.RabbitMQ默认的vhost是“/”开箱即用；

2.多个vhost是隔离的，多个vhost无法通讯，并且不用担心命名冲突（队列和交换器和绑定），实现了多层分离；

3.创建用户的时候必须指定vhost；

2.vhost操作

可以通过rabbitmqctl工具命令创建：

rabbitmqctl add_vhost[vhost_name]

删除vhost：

rabbitmqctl delete_vhost[vhost_name]

查看所有的vhost：

rabbitmqctl list_vhosts