RabbitMQ的简单介绍

1、RabbitMQ的简介

RabbitMQ是由erlang语言开发，基于AMQP协议实现的消息队列，它的并发能力强，性能极好，延迟极低，稳定性和安全性很高，同时还支持集群。RabbitMQ在分布式系统开发中应用非常广泛，是最受欢迎的开源消息中间件之一。

注意：由于RabbitMQ是采用erlang语言开发的，所以必须有erlang环境才可以运行

• 官网： http://www.rabbitmq.com/
• 官方教程：http://www.rabbitmq.com/getstarted.html

AMQP 协议：AMQP（advanced message queuing protocol）在2003年时被提出，最早用于解决金融领不同平台之间的消息传递交互问题。顾名思义，AMQP是一种协议，更准确的说是一种binary wire-level protocol（链接协议），提供统一消息服务的应用层标准协议，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、中间件等不同产品，不同开发语言等条件的限制。这是其和JMS的本质差别，AMQP不从API层进行限定，而是直接定义网络交换的数据格式。这使得实现了AMQP的provider天然性就是跨平台的。

JMS：即Java消息服务（JavaMessage Service）应用程序接口，是一个Java平台中关于面向消息中间件（MOM）的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。

AMQP 与 JMS 区别

• JMS是定义了统一的接口，来对消息操作进行统一；AMQP是通过规定协议来统一数据交互的格式
• JMS限定了必须使用Java语言；AMQP只是协议，不规定实现方式，因此是跨语言的。
• JMS规定了两种消息模式；而AMQP的消息模式更加丰富

2、RabbitMQ的特点

RabbitMQ最初起源于金融系统，用在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用等方面表现不俗，具体特点包括：

• 可靠性：使用一些机制保证可靠性，如持久化、传输确认、发布确认。
• 灵活的路由：在消息进入队列之前，通过Exchange交换机来路由消息。对于典型的路由功能，RabbitMQ已经提供了一些内置的Exchange来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个Exchange绑定在一起或开发自己的Exchange。
• 消息集群：多个RabbitMQ组成一个集群，形成一个逻辑的broker。
• 高可用：队列可以在集群中的机器上进行镜像，使得在部分节点出问题的情况下队列下仍然可用。
• 多种协议：支持多种消息队列协议，比如STOMP、MQTT等。
• 多语言客户端：支持几乎所有常用语言，比如java、rubu、.NET等。
• 管理界面：提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息的broker
• 跟踪机制：如果消息异常，rabbitMQ提供了消息跟踪机制，使用者可以找出发生了什么。

3、RabbitMQ的基础架构

RabbitMQ是AMQP协议的一个开源实现，所以其内部实际上也是AMQP中的基本概念，如下图所示：

1. Publisher：消息生产者，就是投递消息的程序，也是一个向交换机发布消息的客户端应用程序。生产者发送的消息一般包含两个部分：消息体和内容标签。
2. Consumer：消息消费者，也就是接收消息的一方。消费者连接到RabbitMQ服务器，并订阅到队列上。消费消息时只消费消息体，丢弃标签。
3. Connection ：网络连接，比如一个TCP连接，用于连接到具体Broker。
4. Channel： 信道，AMQP 命令都是在信道中进行的，不管是发布消息、订阅队列还是接收消息，这些动作都是通过信道完成。因为建立和销毁 TCP 都是非常昂贵的开销，所以引入了信道的概念，以复用一条 TCP 连接，一个TCP连接可以用多个信道。客户端可以建立多个channel，每个channel表示一个会话任务。
5. Broker服务节点：表示消息队列服务器实体。一般情况下一个Broker可以看做一个RabbitMQ服务器。
6. Exchange：交换器，接受生产者发送的消息，根据路由键将消息路由到绑定的队列上。
7. Queue：消息队列，用来存放消息。一个消息可投入一个或多个队列，多个消费者可以订阅同一队列，这时队列中的消息会被平摊（轮询）给多个消费者进行处理。
8. Message：消息，由消息体和标签组成。消息体是不透明的，而标签则由一系列的可选属性组成，这些属性包括routing-key（路由键）、priority（相对于其他消息的优先权）、delivery-mode（指出该消息可能需要持久性存储）等。
9. Routing Key： 路由关键字，用于指定这个消息的路由规则，需要与交换器类型和绑定键(Binding Key)联合使用才能最终生效。
10. Binding：绑定，通过绑定将交换器和队列关联起来，一般会指定一个BindingKey，通过BindingKey，交换器就知道将消息路由给哪个队列了。
11. Virtual host：虚拟主机，用于逻辑隔离，表示一批独立的交换器、消息队列和相关对象。一个Virtual host可以有若干个Exchange和Queue，同一个Virtual host不能有同名的Exchange或Queue。最重要的是，其拥有独立的权限系统，可以做到 vhost 范围的用户控制。当然，从 RabbitMQ 的全局角度，vhost 可以作为不同权限隔离的手段。

4、Exchange交换器的类型

Exchange分发消息时根据类型的不同分发策略有区别，目前共四种类型：direct、fanout、topic、headers，由于headers交换器和direct交换器完全一致，且性能差很多，目前几乎用不到。这里只看direct、fanout、topic这三种类型：

1. direct（直连）：消息中的路由键（RoutingKey）如果和 Bingding 中的 bindingKey 完全匹配，交换器就将消息发到对应的队列中。是基于完全匹配、单播的模式。
2. fanout（广播）：把所有发送到fanout交换器的消息路由到所有绑定该交换器的队列中，fanout 类型转发消息是最快的。
3. topic（主题）：通过模式匹配的方式对消息进行路由，将路由键和某个模式进行匹配，此时队列需要绑定到一个模式上。匹配规则：
   • ① RoutingKey 和 BindingKey 为一个 点号 ‘.’ 分隔的字符串。 比如: stock.usd.nyse；可以放任意的key在routing_key中，当然最长不能超过255 bytes。
   • ② BindingKey可使用 * 和 # 用于做模糊匹配：*匹配一个单词，#匹配0个或者多个单词；
4. headers：不依赖于路由键进行匹配，是根据发送消息内容中的headers属性进行匹配，除此之外 headers 交换器和 direct 交换器完全一致，但性能差很多，目前几乎用不到了。

5、RabbitMQ的几种模式

RabbitMQ提供了6种模式：

1. 简单模式：一对一模式，只有一个生产者，一个队列，一个消费者，是最简单的模式。
2. 工作队列模式：一对多模式，一个消息生产者，一个消息队列，多个消费者。
3. Publish/Subscribe发布与订阅模式：无选择接收消息，一个消息生产者，一个交换器，多个消息队列，多个消费者。
4. Routing路由模式：在发布/订阅模式的基础上，有选择的接收消息，也就是通过 routing 路由进行匹配条件是否满足接收消息。
5. Topics主题模式：同样是在发布/订阅模式的基础上，根据主题匹配进行筛选是否接收消息，比第四类更灵活（也是最常用的一种）。
6. RPC远程调用模式（远程调用，不太算MQ；不作介绍）

官网对应模式介绍：https://www.rabbitmq.com/getstarted.html