RabbitMQ的安装及使用
1 AMQP协议
AMQP, 即Advanced Message Queuing Protocol，一个为进程之间提供统一异步消息传递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，不同的开发语言等条件的限制。
2 RabbitMQ介绍
RabbitMQ是由Erlang语言编写的基于AMQP的消息中间件Erlang语言由Ericson设计，专门为开发concurrent和distribution系统的一种语言，在电信领域使用广泛。消息中间件作为分布式系统重要组件之一，可以解决应用解耦，异步消息，流量削峰等等问题。
3 RabbitMQ原理
| 概念名称 | 解释说明 | 备注 |
|---|---|---|
| Message | 消息。消息是不具名的，它由消息头消息体组成。消息体是不透明的，而消息头则由一系列可选属性组成. | 属性包括1) routing-key 路由键; 2) priority 相对于其他消息的权重;3) delivery-mode指出消息可能持久性存储 |
| Publisher | 消息的生产者。也是一个向交换器发布消息的客户端应用程序。 | |
| Consumer | 消息的消费者。表示一个从消息队列中取得消息的客户端应用程序。 | |
| Exchange | 交换器。用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列。 | 三种常用的交换器类型:1. direct(点对点模式);2. fanout(广播，多播模式);3. topic(主题，规则匹配， 发布-订阅模式) |
| Binding | 绑定。用于消息队列和交换器之间的关联。一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表。 | |
| Queue | 消息队列。用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列里面，等待消费者链接到这个队列将其取走。 | |
| Routing-key | 路由键。RabbitMQ决定消息该投递到哪个队列的规则。（也可以理解为队列的名称，路由键是key，队列是value）队列通过路由键绑定到交换器。消息发送到MQ服务器时，消息将拥有一个路由键，即便是空的，RabbitMQ也会将其和绑定使用的路由键进行匹配。如果相匹配，消息将会投递到该队列。如果不匹配，消息将会进入黑洞。 | |
| Connection | 连接通道。指rabbit服务器和服务建立的TCP链接。 | |
| Channel | 信道。1，Channel中文叫做信道，是TCP里面的虚拟链接。例如：电缆相当于TCP，信道是一个独立光纤束，一条TCP连接上创建多条信道是没有问题的。2，TCP一旦打开，就会创建AMQP信道。3，无论是发布消息、接收消息、订阅队列，这些动作都是通过信道完成的。 | |
| Virtual Host | 虚拟主机。表示一批交换器，消息队列和相关对象。虚拟主机是共享相同的身份认证和加密环境的独立服务器域。每个vhost本质上就是一个mini版的RabbitMQ服务器，拥有自己的队列、交换器、绑定和权限机制。vhost是AMQP概念的基础，必须在链接时指定，RabbitMQ默认的vhost是**/** | |
| Borker | 表示消息队列服务器实体 |
这里给出另外一个版本的基本概念解释
- 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。断开连接的操作只会在client端进行，Broker不会断开连接，除非出现网络故障或broker服务出现问题。
- 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。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。
交换器和队列是什么关系？ |
- 交换器是通过路由键和队列绑定在一起的，如果消息拥有的路由键跟队列和交换器的路由键匹配，那么消息就会被路由到该绑定的队列中。
- 也就是说，消息到队列的过程中，消息首先会经过交换器，接下来交换器在通过路由键匹配分发消息到具体的队列中。
- 路由键可以理解为匹配的规则。
RabbitMQ为什么需要信道？为什么不是TCP直接通信？
- TCP的创建和销毁开销特别大。创建需要3次握手，销毁需要4次分手。
- 如果不用信道，那应用程序就会以TCP链接Rabbit，高峰时每秒成千上万条链接会造成资源巨大的浪费，而且操作系统每秒处理TCP链接数也是有限制的，必定造成性能瓶颈。
- 信道的原理是一条线程一条通道，多条线程多条通道同用一条TCP链接。一条TCP链接可以容纳无限的信道，即使每秒成千上万的请求也不会成为性能的瓶颈。
4 RabbitMQ的两种安装方式详解
4.1 安装方式一
先安装Erlang，在安装RabbitMQ-Server（因为RabbitMQ是使用Erlang语言编写的，所以需要先配置Erlang运行环境）
4.1.1 安装依赖包
yum -y install make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel openssl-devel unixODBC unixODBC-devel
4.1.2 查询主机名称
RabbitMQ是通过主机名进行访问的，必须指定能访问的主机名。
# linux系统可以直接通过hostname指令查询出计算机主机名
hostname
# 修改主机名可以通过/etc/sysconfig/network文件进行修改
vim /etc/sysconfig/network
# 修改hostname并保存退出
hostname=xxxxx
修改完成之后保存退出，重启网络即可。
4.1.3 修改hosts文件
修改/etc/hosts文件，新添加了一行，前面为服务器ip，空格后面添加计算机主机名
# 本机IP及本机名称
192.168.1.164 xxxxx
4.1.4 上传并解压erlang压缩包
上传otp_src_24.0.tar.gz到/opt/packages目录中，进入目录并解压。
cd /opt/packages
tar -xf otp_src_24.0.tar.gz
4.1.5 创建erlang的安装目录
mkdir -p /usr/local/software/erlang
4.1.6 erlang预编译配置
cd /opt/packages/otp_src_22.0
./configure --prefix=/usr/local/software/erlang --with-ssl --enable-threads --enable-smp-support --enable-kernel-poll --enable-hipe --without-javac
如果配置失败，报错configure: error: No curses library functions found,需要安装ncurses-devel依赖
yum install -y ncurses-devel
4.1.7 编译安装
make&&make install
4.1.8 erlang全局执行系统环境变量配置
vim /etc/profile
进入编辑模式在文件中最后一行后面新建一行添加如下配置内容
export PATH=$PATH:/usr/local/software/erlang/bin
:wq!保存退出，执行如下内容， 让配置生效
source /etc/profile
4.1.9 验证erlang是否安装成功
erl -version
如下图：说明erlang已经成功安装并配置系统变量成功
4.1.10 上传并解压RabbitMQ-server压缩包
上传rabbitmq-server-generic-unix-3.9.8.tar.xz到/opt/packages目录中，进入目录并解压到/usr/local/software目录下。
cd /opt/packages
tar -xf rabbitmq-server-generic-unix-3.9.8.tar.xz -C /usr/local/software/
4.1.11 重命名解压目录
mv /usr/local/software/rabbitmq_server-3.9.8 /usr/local/software/rabbitMQ
4.1.12 rabbitmq全局执行系统环境变量配置
vim /etc/profile
进入编辑模式在文件中最后一行后面新建一行添加如下配置内容
export PATH=$PATH:/usr/local/software/rabbitMQ/sbin
:wq!保存退出，执行如下内容， 让配置生效
source /etc/profile
4.1.13 验证rabbitMQ是否安装成功
rabbitmq-plugins list
如下图：说明rabbitMQ已经成功安装并配置系统变量成功
4.2 安装方式二
使用docker进行rabbitMQ的安装
4.2.1 安装docker
docker的安装我在另外一篇博客专门进行了讲解，可以参考：
docker的3种常用的安装部署方式介绍演示
4.2.2 拉取rabbitmq-management的镜像
# 镜像拉取
docker pull rabbitmq:3.9.8-management
# 查看镜像是否成功下载到本地
docker images
4.2.3 使用本地镜像创建容器并启动
docker run -d --name rabbitmq3.9.8 -p 5672:5672 -p 15672:15672 -v `pwd`/data:/var/lib/rabbitmq --hostname hecs-x-medium-2-linux-20211014092609 -e RABBITMQ_DEFAULT_VHOST=rabbitmq_vhost -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin 316e073199ea
参数解释如下：
-d 后台运行容器；
–name 指定容器名；
-p 指定服务运行的端口（5672：应用访问端口；15672：控制台Web端口号）；
-v 映射目录或文件；
–hostname 主机名（RabbitMQ一个重要注意事项是它根据 “节点名称” 存储数据，默认为主机名）；
-e 指定环境变量；
RABBITMQ_DEFAULT_VHOST：默认虚拟机名；
RABBITMQ_DEFAULT_USER：默认的用户名；
RABBITMQ_DEFAULT_PASS：默认用户名的密码;
4.2.4 检查容器是否正常启动并运行
docker ps
4.2.5 开放防火墙rabbitMQ的web管理端运行端口
rabbitMQ的web管理端默认运行在15672端口上， 但是一般云服务器都不会开放这些端口， 需要我们自己在安全组中进行端口放行。
# 开放15672端口
firewall-cmd --zone=public --add-port=15672/tcp --permanent
# 重新加载防火墙规则
firewall-cmd --reload
登录你的云服务（阿里云、腾讯云、华为云等等），找到你的ECS实例， 配置15672端口对外开放，允许外部访问。
4.2.5 验证通过外网是否可以访问rabbitMQ的web管理端
打开浏览器：输入网站http://云服务器的公网IP:15672,如果可以正常访问rabbitMQ的登录页面，说明RabbitMQ已经安装成功了。
以上就是所有RabbitMQ环境搭建时需要注意的问题以及操作步骤，后续在继续如何将rabbitMQ集成到真实的业务中进行使用以及解决问题的文章。
5 RabbitMQ在实际业务中的使用场景
- 排队算法
- 秒杀活动
- 消息发布订阅
- 异步任务（邮件验证、短信验证）
- 数据同步
- 延时任务（比如订单超时未支付自动取消）
- 流量削峰（控制流量）