rabbitmq - (消息队列) 的基本原理介绍

Posted 2021-01-28 xdtx

介绍

MQ全称为Message Queue, 是一种分布式应用程序的的通信方法，它是消费-生产者模型的一个典型的代表，producer往消息队列中不断写入消息，而另一端consumer则可以读取或者订阅队列中的消息。RabbitMQ是MQ产品的典型代表，是一款基于AMQP协议可复用的企业消息系统

系统架构

Rabbitmq系统最核心的组件是Exchange和Queue，Exchange和Queue是在rabbitmq server（又叫做broker）端，producer和consumer在应用端。

原理大致图(MQ:Message Queue):

Queue

消息队列，提供了FIFO的处理机制，具有缓存消息的能力。rabbitmq中，队列消息可以设置为持久化，临时或者自动删除。

1. 设置为持久化的队列，queue中的消息会在server本地硬盘存储一份，防止系统crash，数据丢失
2. 设置为临时队列，queue中的数据在系统重启之后就会丢失
3. 设置为自动删除的队列，当不存在用户连接到server，队列中的数据会被自动删除

Exchange

Exchange类似于数据通信网络中的交换机，提供消息路由策略。rabbitmq中，producer不是通过信道直接将消息发送给queue，而是先发送给Exchange。一个Exchange可以和多个Queue进行绑定，producer在传递消息的时候，会传递一个ROUTING_KEY，Exchange会根据这个ROUTING_KEY按照特定的路由算法，将消息路由给指定的queue。和Queue一样，Exchange也可设置为持久化，临时或者自动删除。

Exchange有4种类型：direct(默认)，fanout, topic, 和headers，不同类型的Exchange转发消息的策略有所区别：

1. Direct直接交换器，工作方式类似于单播，Exchange会将消息发送完全匹配ROUTING_KEY的Queue
2. fanout广播是式交换器，不管消息的ROUTING_KEY设置为什么，Exchange都会将消息转发给所有绑定的Queue
3. topic主题交换器，工作方式类似于组播，Exchange会将消息转发和ROUTING_KEY匹配模式相同的所有队列，比如，ROUTING_KEY为user.stock的Message会转发给绑定匹配模式为 * .stock,user.stock， * . * 和#.user.stock.#的队列。（ * 表是匹配一个任意词组，#表示匹配0个或多个词组）
4. headers消息体的header匹配（ignore）

Binding

所谓绑定就是将一个特定的 Exchange 和一个特定的 Queue 绑定起来。Exchange 和Queue的绑定可以是多对多的关系

通信过程

假设P1和C1注册了相同的Broker，Exchange和Queue。P1发送的消息最终会被C1消费。基本的通信流程大概如下所示：

1. P1生产消息，发送给服务器端的Exchange
2. Exchange收到消息，根据ROUTINKEY，将消息转发给匹配的Queue1
3. Queue1收到消息，将消息发送给订阅者C1
4. C1收到消息，发送ACK给队列确认收到消息
5. Queue1收到ACK，删除队列中缓存的此条消息

Consumer收到消息时需要显式的向rabbit broker发送basic.ack消息或者consumer订阅消息时设置auto_ack参数为true。在通信过程中，队列对ACK的处理有以下几种情况：

1. 如果consumer接收了消息，发送ack,rabbitmq会删除队列中这个消息，发送另一条消息给consumer。
2. 如果cosumer接受了消息, 但在发送ack之前断开连接，rabbitmq会认为这条消息没有被deliver,在consumer在次连接的时候，这条消息会被redeliver。
3. 如果consumer接受了消息，但是程序中有bug,忘记了ack,rabbitmq不会重复发送消息。
4. rabbitmq2.0.0和之后的版本支持consumer reject某条（类）消息，可以通过设置requeue参数中的reject为true达到目地，那么rabbitmq将会把消息发送给下一个注册的consumer。

php 生产者示例

先用 composer 加载 mq 拓展文件

{ 
　　"require": { 
　　　　"php-amqplib/php-amqplib": "2.7.*" //增加这行 
　　} 
}

 

<?php

require ‘vendor/autoload.php‘;

use PhpAmqpLibConnectionAMQPStreamConnection;
use PhpAmqpLibMessageAMQPMessage;

$conf = [
        ‘host‘ => ‘127.0.0.1‘,
        ‘port‘ => 5672,
        ‘user‘ => ‘kd_dev‘,
        ‘pwd‘  => ‘kd_dev‘,
        ‘vhost‘ => ‘/‘,
];
$exchangeName = ‘kd_sms_send_ex‘; //交换机名
$queueName    = ‘kd_sms_send_q‘; //队列名称
$routingKey   = ‘sms_send‘; //路由关键字(也可以省略)

$conn = new AMQPStreamConnection( //建立生产者与mq之间的连接
    $conf[‘host‘], $conf[‘port‘], $conf[‘user‘], $conf[‘pwd‘], $conf[‘vhost‘]
);
$channel = $conn->channel(); //在已连接基础上建立生产者与mq之间的通道


$channel->exchange_declare($exchangeName, ‘direct‘, false, true, false); //声明初始化交换机
$channel->queue_declare($queueName, false, true, false, false); //声明初始化一条队列
$channel->queue_bind($queueName, $exchangeName, $routingKey); //将队列与某个交换机进行绑定，并使用路由关键字

$msgBody = json_encode(["name" => "iGoo", "age" => 22]);
$msg = new AMQPMessage($msgBody, [‘content_type‘ => ‘text/plain‘, ‘delivery_mode‘ => 2]); //生成消息
$r   = $channel->basic_publish($msg, $exchangeName, $routingKey); //推送消息到某个交换机
$channel->close();
$conn->close();

 php 消费者代码示例

<?php

　　$bindingkey=‘sms_send‘; 　　

　　//连接RabbitMQ
　　$conn_args = array( ‘host‘=>‘127.0.0.1‘ , ‘port‘=> ‘5672‘, ‘login‘=>‘kd_dev‘ , ‘password‘=> ‘kd_dev‘,‘vhost‘ =>‘/‘);
　　$conn = new AMQPConnection($conn_args);
　　$conn->connect(); 
　　
　　//设置queue名称，使用exchange，绑定routingkey
　　$channel = new AMQPChannel($conn); // 声明一个通道
　　$q = new AMQPQueue($channel);  // 声明一个队列
　　$q->setName(‘kd_sms_send_q‘); // 路由名
　　$q->setFlags(AMQP_DURABLE);
 　 $q->declare();
 　 $q->bind(‘kd_sms_send_ex‘,$bindingkey); // 队列绑定交换机 

　　//消息获取
　　$messages = $q->get(AMQP_AUTOACK) ;
　　if ($messages){
　　　　var_dump(json_decode($messages->getBody(), true ));
　　}

　　$conn->disconnect();