RabbitMQ消息队列基本概念

Posted 2020-11-02 yifanSJ

从图中可以看出RabbitMQ主要由Exchange和Queue两部分组成，然后通过RoutingKey关联起来，消息投递到Exchange然后通过Queue接收。
RabbitMQ消息队列基本概念
RabbitMQ Server： 也叫broker server，它是一种传输服务。他的角色就是维护一条从Producer到Consumer的路线，保证数据能够按照指定的方式进行传输。
Producer： 消息生产者，如图A、B、C，数据的发送方。消息生产者连接RabbitMQ服务器然后将消息投递到Exchange。一个Message有两个部分：payload（有效载荷）和label（标签）。payload顾名思义就是传输的数据。label是exchange的名字或者说是一个tag，它描述了payload，而且RabbitMQ也是通过这个label来决定把这个Message发给哪个Consumer。AMQP仅仅描述了label，而RabbitMQ决定了如何使用这个label的规则。
Consumer：消息消费者，如图1、2、3，数据的接收方。消息消费者订阅队列，RabbitMQ将Queue中的消息发送到消息消费者。把queue比作是一个有名字的邮箱。当有Message到达某个邮箱后，RabbitMQ把它发送给它的某个订阅者即Consumer。当然可能会把同一个Message发送给很多的Consumer。在这个Message中，只有payload，label已经被删掉了。对于Consumer来说，它是不知道谁发送的这个信息的。就是协议本身不支持。但是当然了如果Producer发送的payload包含了Producer的信息就另当别论了。Publisher —> exchange — bindings — queue —> Consumer
Exchange：交换器，生产者将消息发送到Exchange（交换器），由Exchange将消息路由到一个或多个Queue中（或者丢弃）。Exchange并不存储消息。RabbitMQ中的Exchange有fanout、direct、topic、headers四种类型，每种类型对应不同的路由规则，后面详细介绍这四种类型。
Queue：（队列）是RabbitMQ的内部对象，用于存储消息。消息消费者就是通过订阅队列来获取消息的，RabbitMQ中的消息都只能存储在Queue中，生产者生产消息并最终投递到Queue中，消费者可以从Queue中获取消息并消费。多个消费者可以订阅同一个Queue，这时Queue中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理，而不是每个消费者都收到所有的消息并处理。
RoutingKey：生产者在将消息发送给Exchange的时候，一般会指定一个routing key，来指定这个消息的路由规则，而这个routing key需要与Exchange Type及binding key联合使用才能最终生效。在Exchange Type与binding key固定的情况下（在正常使用时一般这些内容都是固定配置好的），我们的生产者就可以在发送消息给Exchange时，通过指定routing key来决定消息流向哪里。RabbitMQ为routing key设定的长度限制为255 bytes。
Connection： （连接）。Producer和Consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server的。以后我们可以看到，程序的起始处就是建立这个TCP连接。
Channels： （信道）。它建立在上述的TCP连接中。数据流动都是在Channel中进行的。也就是说，一般情况是程序起始建立TCP连接，第二步就是建立这个Channel。
　　那么，为什么使用Channel，而不是直接使用TCP连接？
　　对于OS来说，建立和关闭TCP连接是有代价的，频繁的建立关闭TCP连接对于系统的性能有很大的影响，而且TCP的连接数也有限制，这也限制了系统处理高并发的能力。但是，在TCP连接中建立Channel是没有上述代价的。对于Producer或者Consumer来说，可以并发的使用多个Channel进行Publish或者Receive。有实验表明，1s的数据可以Publish10K的数据包。当然对于不同的硬件环境，不同的数据包大小这个数据肯定不一样，但是我只想说明，对于普通的Consumer或者Producer来说，这已经足够了。如果不够用，你考虑的应该是如何细化split你的设计。
Exchange Types：
    fanout
　　fanout类型的Exchange路由规则非常简单，它会把生产者发送到该Exchange的所有消息路由到所有与它绑定的Queue中，最终被多个消费者消费。
    direct
　　direct类型的Exchange路由规则也很简单，它会把消息路由到那些binding key与routing key完全匹配的Queue中。（在实际使用RabbitMQ的过程中并没有binding key这个参数，只有routing key，为了区分我们把交换机和队列绑定时传的参数叫binding key，把发送消息时带的这个参数叫routing key）

　 Default Exchange

　　这种是特殊的Direct Exchange，是rabbitmq内部默认的一个交换机。该交换机的name是空字符串，所有queue都默认binding 到该交换机上。所有binding到该交换机上的queue，routing-key都和queue的name一样。

    topic
　　前面讲到direct类型的Exchange路由规则是完全匹配binding key与routing key，但这种严格的匹配方式在很多情况下不能满足实际业务需求。topic类型的Exchange在匹配规则上进行了扩展，它与direct类型的Exchage相似，也是将消息路由到binding key与routing key相匹配的Queue中，但direct是完全匹配，而通过topic可以进行模糊匹配

    routing key为一个句点号“. ”分隔的字符串（我们将被句点号“. ”分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），如“stock.usd.nyse”、“nyse.vmw”、“quick.orange.rabbit”
    binding key与routing key一样也是句点号“. ”分隔的字符串
    binding key中可以存在两种特殊字符“”与“#”，用于做模糊匹配，其中“”用于匹配一个单词，“#”用于匹配多个单词（可以是零个）

    headers
　　headers类型的Exchange不依赖于routing key与binding key的匹配规则来路由消息，而是根据发送的消息内容中的headers属性进行匹配。
　　在绑定Queue与Exchange时指定一组键值对；当消息发送到Exchange时，RabbitMQ会取到该消息的headers（也是一个键值对的形式），对比其中的键值对是否完全匹配Queue与Exchange绑定时指定的键值对；如果完全匹配则消息会路由到该Queue，否则不会路由到该Queue。（实际中我并有用过）

 

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RabbitMQ内部常用命令

Protocol Header 0-9-1

Connection.Start

Connection.Tune

Connection.Open

Channel.Open

 

Exchange.Bind

Queue.Bind

Basic.Publish

Basic.Qos

Basic.Consume / Get

Basic.Deliver

Basic.Ack

 

Channel.Close

Connection.Close