最全面透彻的RabbitMQ指南

概念

RabbitMQ是实现了高级消息队列协议(AMQP)的开源消息代理软件(亦称面向消息的中间件)。RabbitMQ服务器是用Erlang语言编写的,而集群和故障转移是构建在开放电信平台框架上的。所有主要的编程语言均有与代理接口通讯的客户端库。

RabbitMQ是一套开源(MPL)的消息队列服务软件,是由 LShift 提供的一个 Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) 的开源实现,由以高性能、健壮以及可伸缩性出名的 Erlang 写成。

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AMQP

AMQP 其实和Http一样 都是一种协议, 只不过 Http是针对网络传输的, 而AMQP是基于消息队列的

AMQP 协议中的基本概念

**Broker: **

接收和分发消息的应用,我们在介绍消息中间件的时候所说的消息系统就是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。

Exchange的类型

「direct :」

这种类型的交换机的路由规则是根据一个routingKey的标识,交换机通过一个routingKey与队列绑定 ,在生产者生产消息的时候 指定一个routingKey 当绑定的队列的routingKey 与生产者发送的一样 那么交换机会吧这个消息发送给对应的队列。

「fanout:」

这种类型的交换机路由规则很简单,只要与他绑定了的队列, 他就会吧消息发送给对应队列(与routingKey没关系)

「topic:」

(因为*在这个笔记软件里面是关键字,所以下面就用星替换掉了)这种类型的交换机路由规则也是和routingKey有关 只不过 topic他可以根据:星,#( 星号代表过滤一单词,#代表过滤后面所有单词, 用.隔开)来识别routingKey 我打个比方 假设 我绑定的routingKey 有队列A和B A的routingKey是:星.user B的routingKey是: #.user

那么我生产一条消息routingKey 为:error.user 那么此时 2个队列都能接受到, 如果改为 topic.error.user 那么这时候 只有B能接受到了

「headers:」

这个类型的交换机很少用到,他的路由规则 与routingKey无关 而是通过判断header参数来识别的, 基本上没有应用场景,因为上面的三种类型已经能应付了。

执行过程

1.客户端连接到消息队列服务器,打开一个Channel。

2.客户端声明一个Exchange,并设置相关属性。

3.客户端声明一个Queue,并设置相关属性。

4.客户端使用Routing key,在Exchange和Queue之间建立好绑定关系。

5.客户端投递消息到Exchange。

Exchange接收到消息后,就根据消息的key和已经设置的Binding,进行消息路由,将消息投递到一个或多个队列里。有三种类型的Exchanges:direct,fanout,topic,每个实现了不同的路由算法:

消息的ack机制

默认情况下,如果Message 已经被某个Consumer正确的接收到了,那么该Message就会被从queue中移除。当然也可以让同一个Message发送到很多的Consumer。

如果一个queue没被任何的Consumer Subscribe(订阅),那么,如果这个queue有数据到达,那么这个数据会被cache,不会被丢弃。当有Consumer时,这个数据会被立即发送到这个Consumer,这个数据被Consumer正确收到时,这个数据就被从queue中删除。

消息持久化

RabbitMQ支持消息的持久化,也就是数据写在磁盘上,为了数据安全考虑,大多数用户都会选择持久化。消息队列持久化包括3个部分:

1.Exchange持久化,在声明时指定durable => 1

2.Queue持久化,在声明时指定durable => 1

3.消息持久化,在投递时指定delivery_mode => 2(1是非持久化)

若Exchange和Queue都是持久化的,那么它们之间的Binding也是持久化的;而Exchange和Queue两者之间有一个持久化,一个非持久化,就不允许建立绑定。

特性

可伸缩性:集群服务

消息持久化:从内存持久化消息到硬盘,再从硬盘加载到内存

支持的操作系统

1、Linux

2、WindowsNT到10

3、VxWorks

4、macOS

5、FreeBSD

6、Windows Server2003到2016

7、Solaris

8、TRU64

支持的编程语言

1、Swift

2、Java

3、Elixir

4、Python

5、JavaScript

6、Objective-C

7、Go

8、Ruby

9、C#

7、Ruby

8、PHP

使用场景

  1. 解耦(为面向服务的架构(SOA)提供基本的最终一致性实现)

  2. 异步提升效率

  3. 流量削峰,流量削峰也是消息队列中的常用场景,一般在秒杀或团抢活动中使用广泛

优缺点

在特殊场景下有其对应的好处,解耦、异步、削峰。

「缺点」

1、系统的可用性降低

系统引入的外部依赖越多,系统越容易挂掉。

2、系统的复杂性提高

引入了MQ之后,需要考虑的问题也变得多了,如何保证消息没有重复消费?如何保证消息不丢失?怎么保证消息传递的顺序?

3、一致性问题

A系统发送完消息直接返回成功,但是BCD系统之中若有系统写库失败,则会产生数据不一致的问题。这就涉及到分布式事务的问题。

 

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