RabbitMQ之AMQP协议

一. 协议

AMQP协议是分层的，类似于OSI或TCP/IP协议分层。从图中可以看出分三层：

1. Model Layer：规范服务器端Broker的行为。

2. Session Layer：定义客户端 与服务器端Broker的Context。

3. Transport Layer：传输二进制数据流。

二. 模型

AMQP服务器Broker主要由Exchange和Message Queue组成，主要功能是Message的路由Routing和缓存Buffering。

Exchange接受Producer发送的Message并根据不同路由算法将Message发送到Message Queue。Message Queue会在Message不能正常消费时将其缓存起来，但是当Consumer与Message Queue之间的连接通畅时，Message Queue将Message转发给Consumer。

Message由Header和Body组成，Header是由Producer添加的各种属性的集合，包括Message是否被缓存，由哪个Message Queue接受，优先级是多少等。而Body是真正需要传输的APP数据。

Exchange与Message Queue之间的关联通过Binding来实现。Exchange在与多个Message Queue发生Binding后会生成一张路由表，路由表中存储着Message Queue所需消息的限制条件即Binding key。当Exchange收到Message时会解析其Header得到Routing Key，Exchange根据Routing Key与Exchange Type将Message路由到Message Queue，流程如下图：

Binding Key由Consumer在绑定Exchange与Message Queue时指定，而Routing Key由Producer发送Message时指定，两者的匹配方式由Exchange Type决定。

Exchange Type分为Direct（单播），Topic（组播），Fanout（广播）。当为Direct时，Routing Key必须与Binding Key相等时才能匹配成功[注：如果routing key匹配，那么Message就会被传递到相应的queue中。其实在queue创建时，它会自动的以queue的名字作为routing key来绑定那个Exchange。]，当为Topic时，Routing Key与Binding Key符合一种模式关系即算匹配成功[注：对key进行模式匹配，比如ab*可以传递到所有ab*的queue]，当为Fanout时，不受限制。默认Exchange Type是Direct。

Virtual Host是个虚拟概念，可以持有一些Exchange和Message Queue。一个Virtual Host可以是一台服务器，也可以是由多台服务器组成的集群。Exchange和Message Queue可以分别部署在一台或者多台服务器上。

三. 通信

在AMQP中，Client通过与Broker之间建立Connection来通信，而Connection建立在Client与Virtual Host之间。而在每个Connection上可以运行多个Channel，每个Channel执行与Broker的通信，Session依附于Channel之上。Channel是Client与Broker之间传输Message的实体。在通信的时候，会为每个Command分配一个唯一的标示符即UUID，用于Command做校验和重传。

Client默认使用guest/guest访问权限和访问虚拟主机的根目录，这些默认项也是RabbitMQ的默认安装选项。