1、RabbitMQ 简介

• 官网

https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

MQ是消息中间件，常见的有RabbitMQ,Kafka,RocketMQ,activeMQ 等，用于分布式系统中。作用有三点：

• 解耦
• 异步
• 削峰

RabbitMQ 整体上是一个生产者，消费者模型，主要负责接收，存储和转发消息。

• 消息中间件的对比

2、概念介绍

1）、生产者

产生消息的应用，能够传递消息到消息中间件的应用。

2）、消息中间件（brokers）

消息传递的中间载体，即我们今天的主角 RabbitMQ。

3）、消费者

接收并处理消息的应用。从消息中间件获取消息并处理。

4）、连接（Connection）

1>应用程序与 Rabbit 之间建立连接的管理器，程序代码中使用。
2>主要表示生产者/消费者与消息代理(Rabbitmq)建立的 TCP 连接，AMQP 的连接通常是长连接，AMQP 支持鉴权和 TLS，以确保 “连接” 的数据安全。
3>当我们的生产者或消费者不再需要连接到消息中间件的的时候，需要优雅的释放掉它们与消息中间件 TCP 连接，而不是直接将 TCP 连接关闭。

5）、信道（Channel）

1、消息推送使用的通道，可以把通道理解成共享一个 TCP 连接的多个轻量化连接。
2、一个特定通道上的通讯与其他通道上的通讯是完全隔离的，因此每个 AMQP 方法都需要携带一个通道号。
3、AMQP 通过 “信道”（Channel）构建 “连接” 的多路复用：
1）“信道” 共享 “连接”。
2）“信道” 相互独立。
3）任何 AMQP 通信，都属于 “信道” 层面的通信。

6）、虚拟主机（Virtual Host）

1、每个 Rabbit 都能创建很多 vhost，我们称之为虚拟主机，每个虚拟主机其实都是 mini 版的 RabbitMQ，拥有自己的队列，交换器和绑定，拥有自己的权限机制。
2、AMQP 以 “虚拟主机”（virtual host）形式，于消息代理中提供 “隔离” 的运行环境。默认 “虚拟主机”：/。
3、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；
4、创建用户的时候必须指定 vhost；
5、vhost 操作
创建：rabbitmqctl addvhost[vhostname]
删除：rabbitmqctl deletevhost[vhostname]
查看：rabbitmqctl list_vhosts
6、最主要的目的是考虑到不同的分布式系统下面，如果我们有类似的业务场景，相应的可能会有相同名称的 exchange 和 queue，有了虚拟主机的概念就可以轻松区分了。

7）、用户（User）

最直接了当的认证方式，谁可以使用当前的消息中间件。

8）、交换器（Exchange）

交换器负责接收来自生产者的消息，将消息路由到 0 到多个队列。交换器的关键属性，主要包括：
1）名称（Name）。
2）类型：消息路由的规则，即由 “交换器类型” 和绑定规则，共同决定。
3）持久化（Durability）：消息代理重启后，交换机是否还存在。交换机可以有两个状态：持久（durable）、暂存（transient）。持久化的交换机会在消息中间件（broker）重启后依旧存在，而暂存的交换机则不会（它们需要在消息中间件再次上线后重新被声明）。然而并不是所有的应用场景都需要持久化的交换机。
4）自动删除（Auto-delete）：当所有与之绑定的消息队列都完成了对此交换机的使用后，是否自动删掉它。

9）、交换器类型

9.1 direct

工作机制

1、队列以绑定键 B 绑定到 direct 交换器。
2、消息（路由键 R）发送到 direct 交换器，若 B == R，消息即进入队列。
3、AMQP 提供了 “默认交换器”：类型为 direct，名称为空字符串。任何的队列被创建时，即以队列名称作为绑定键，绑定到 “默认交换器”。

9.2 fanout(work)

fanout 交换器将消息路由到所有绑定的队列。类似于 “广播”。

9.3 topic

topic 交换器与 direct 交换器类似，基于消息路由键与队列绑定键进行匹配。区别在于，topic 交换器支持 “通配符” 形式的 “绑定键”：
1）“键” 以 . 划分成多个词
2）* 匹配任意 1 个词
3）# 匹配 0 到多个词：demo.rmq.example_1 与 *.rmq.example_1 和 demo.# 匹配。

*(星号) 用来表示一个单词 (必须出现的)

#(井号) 用来表示任意数量（零个或多个）单词

通配的绑定键是跟队列进行绑定的，举个小例子
队列Q1 绑定键为 *.TT.*

队列Q2绑定键为 TT.#
如果一条消息携带的路由键为 A.TT.B，那么队列Q1将会收到；
如果一条消息携带的路由键为TT.AA.BB，那么队列Q2将会收到；

9.4 header

与 direct 交换器类似，区别在于，header不依赖于消息路由键与队列绑定键的匹配，而是依赖于消息和绑定的 “headers” 匹配。
具体的匹配规则，依赖绑定的 “headers” 支持 x-match 属性：
1）all：默认值，当且仅当，消息 “headers” 与绑定 “headers”，全部 K-V 匹配
2）any：消息 “headers” 中任意 K-V，都能够与绑定 “headers” 匹配
3）“headers” 中，若以 x- 作为前缀，则不参与匹配计算。

10）、消息队列（Queue）

队列接收来自交换器分发的消息，供消费者读取。队列的关键属性，包括：
1）队列名称
2）持久化：消息中间件重启后，队列是否依旧存在。持久化队列（Durable queues）会被存储在磁盘上，当消息中间件（broker）重启之后，它依旧存在。没有被持久化的队列称作暂存队列（Transient queues）。这里需要注意队列的持久化和它存储的未被消费消息的持久化是 2 个概念，队列的持久化并不会使存储的消息持久化。假如消息中间件（broker）重启之后，持久化队列会被重新声明，但它里面存储的消息只有设置过持久化的消息才能被重新恢复。
3）自动删除：队列没有 “订阅” 的消费者时，是否自动删除。
4）专用队列（Exclusive）：可以这样理解当创建这个队列的 Connection 关闭后队列即被删除，不存在其它的使用可能性。
消息队列在声明（declare）后才能被使用。如果一个队列尚不存在，声明一个队列会创建它。如果声明的队列已经存在，并且属性完全相同，那么此次声明不会对原有队列产生任何影响。如果声明中的属性（名称除外）与已存在队列的属性有差异，那么则会申明失败。

11）、消息（message）

消息的关键属性包括：
1）路由键：交换器路由消息的 “依据”。
2）投递模式：消息是否 “持久化”（消息代理重启后，交换器是否仍然 “存在”）。
3）Content-Type / Content-Encoding：通常作为 “载荷” 数据结构的标识。（“载荷” 即为消息传递的数据，其数据结构由应用决定，AMQP 保持透明，仅将其作为字节数组）
4）消息头（headers）：消息的附加属性，K-V 结构。
为了达成消息的 “持久化”，消息、交换器、队列，必须全部 “持久化”。

12）、路由键（RoutingKey）

路由关键字，交换机 exchange 的路由规则利用这个关键字进行消息投递到消息队列。（路由键长度不能超过 255 个字节）
用于把生成者的数据分配到交换器上。

13）、绑定（Binding）

用于把交换器的消息绑定到队列上。
队列允许 “绑定” 到交换器，针对部分 “交换器类型”，绑定需要提供 “绑定键”（亦称为 “路由键”，区分于消息的 “路由键” 属性）。
BindingKey：用于把交换器的消息绑定到队列上。

怎么保证 Rabbit 在重启的时候不丢失呢？答案就是消息持久化。
当你把消息发送到 Rabbit 服务器的时候，你需要选择你是否要进行持久化，但这并不能保证 Rabbit 能从崩溃中恢复，想要 Rabbit 消息能恢复必须满足以下条件：
1）投递消息的时候 durable 设置为 true，消息持久化，代码：

//参数2设置为true持久化；
channel.queueDeclare(x, true, false, false, null)，

2）设置投递模式 deliveryMode 设置为 2（持久），代码：

//参数 3 设置为存储纯文本到磁盘；
channel.basicPublish(x, x, MessageProperties.PERSISTENTTEXTPLAIN,x)，

3）消息已经到达持久化交换器上；
4）消息已经到达持久化的队列；

• 原理：Rabbit 会将你的持久化消息写入磁盘上的持久化日志文件，等消息被消费之后，Rabbit 会把这条消息标识为等待垃圾回收。

• 缺点：消息持久化的优点显而易见，但缺点也很明显，那就是性能，因为要写入硬盘要比写入内存性能较低很多，从而降低了服务器的吞吐量。