【RabbitMQ高级功能详解以及常用插件实战】

队列

classic经典队列，Quorum仲裁队列，Stream流式队列

1 、Classic经典队列

这是RabbitMQ最为经典的队列类型。在单机环境中，拥有比较高的消息可靠性。

在RabbitMQ中，经典队列是一种非常传统的队列结构。消息以FIFO先进先出的方式存入队列。消息被
Consumer从队列中取出后就会从队列中删除。如果消息需要重新投递，就需要再次入队。这种队列都依靠
各个Broker自己进行管理，在分布式场景下，管理效率是不太高的。并且这种经典队列不适合积累太多的消
息。如果队列中积累的消息太多了，会严重影响客户端生产消息以及消费消息的性能。因此，经典队列主要
用在数据量比较小，并且生产消息和消费消息的速度比较稳定的业务场景。比如内部系统之间的服务调用。

2、Quorum仲裁队列

仲裁队列，是RabbitMQ从3.8.0版本，引入的一个新的队列类型，整个3.8.X版本，也都是在围绕仲裁队列
进行完善和优化。仲裁队列相比Classic经典队列，在分布式环境下对消息的可靠性保障更高。官方文档中表
示，未来会使用Quorum仲裁队列代替传统Classic队列。
Quorum是基于Raft一致性协议实现的一种新型的分布式消息队列，他实现了持久化，多备份的FIFO队
列，主要就是针对RabbitMQ的镜像模式设计的。简单理解就是quorum队列中的消息需要有集群中多半节点
同意确认后，才会写入到队列中。这种队列类似于RocketMQ当中的DLedger集群。这种方式可以保证消息
在集群内部不会丢失。同时，Quorum是以牺牲很多高级队列特性为代价，来进一步保证消息在分布式环境
下的高可靠。
从整体功能上来说，Quorum队列是在Classic经典队列的基础上做减法，因此对于RabbitMQ的长期使用
者而言，其实是会影响使用体验的。

Quorum队列大部分功能都是在Classic队列基础上做减法，比如Nondurable queues表示是非持久化的内存队列。Exclusivity表示独占队列，即表示队列只能由声明该队列的
Connection连接来进行使用，包括队列创建、删除、收发消息等，并且独占队列会在声明该队列的
Connection断开后自动删除。
其中有个特例就是Poison Message handling(处理有毒的消息)。所谓毒消息是指消息一直不能被消费者正
常消费(可能是由于消费者失败或者消费逻辑有问题等)，就会导致消息不断的重新入队，这样这些消息就成
为了毒消息。这些读消息应该有保障机制进行标记并及时删除。Quorum队列会持续跟踪消息的失败投递尝
试次数，并记录在"x-delivery-count"这样一个头部参数中。然后，就可以通过设置 Delivery limit参数来定
制一个毒消息的删除策略。当消息的重复投递次数超过了Delivery limit参数阈值时，RabbitMQ就会删除这
些毒消息。当然，如果配置了死信队列的话，就会进入对应的死信队列。
Quorum队列更适合于 队列长期存在，并且对容错、数据安全方面的要求比低延迟、不持久等高级队列更能
要求更严格的场景。例如 电商系统的订单，引入MQ后，处理速度可以慢一点，但是订单不能丢失。
也对应以下一些不适合使用的场景：
1、一些临时使用的队列：比如transient临时队列，exclusive独占队列，或者经常会修改和删除的队列。
2、对消息低延迟要求高： 一致性算法会影响消息的延迟。
3、对数据安全性要求不高：Quorum队列需要消费者手动通知或者生产者手动确认。
4、队列消息积压严重 ： 如果队列中的消息很大，或者积压的消息很多，就不要使用Quorum队列。
Quorum队列当前会将所有消息始终保存在内存中，直到达到内存使用极限。

3、Stream流式队列

Stream队列是RabbitMQ自3.9.0版本开始引入的一种新的数据队列类型。这种队列类型的消息是持久化到
磁盘并且具备分布式备份的，更适合于消费者多，读消息非常频繁的场景。
Stream队列的核心是以append-only只添加的日志来记录消息，整体来说，就是消息将以append-only的
方式持久化到日志文件中，然后通过调整每个消费者的消费进度offset，来实现消息的多次分发。下方有几
个属性也都是来定义日志文件的大小以及保存时间。如果你熟悉Kafka或者RocketMQ，会对这种日志记录消
息的方式非常熟悉。这种队列提供了RabbitMQ已有的其他队列类型不太好实现的四个特点：
1、large fan-outs 大规模分发
当想要向多个订阅者发送相同的消息时，以往的队列类型必须为每个消费者绑定一个专用的队列。如果消
费者的数量很大，这就会导致性能低下。而Stream队列允许任意数量的消费者使用同一个队列的消息，从而
消除绑定多个队列的需求。
2、Replay/Time-travelling 消息回溯
RabbitMQ已有的这些队列类型，在消费者处理完消息后，消息都会从队列中删除，因此，无法重新读取
已经消费过的消息。而Stream队列允许用户在日志的任何一个连接点开始重新读取数据。
3、Throughput Performance 高吞吐性能
Strem队列的设计以性能为主要目标，对消息传递吞吐量的提升非常明显。
4、Large logs 大日志
RabbitMQ一直以来有一个让人诟病的地方，就是当队列中积累的消息过多时，性能下降会非常明显。但
是Stream队列的设计目标就是以最小的内存开销高效地存储大量的数据。使用Stream队列可以比较轻松的
在队列中积累百万级别的消息。
整体上来说，RabbitMQ的Stream队列，其实有很多地方借鉴了其他MQ产品的优点，在保证消息可靠性
的基础上，着力提高队列的消息吞吐量以及消息转发性能。因此，Stream也是在视图解决一个RabbitMQ一
直以来，让人诟病的缺点，就是当队列中积累的消息过多时，性能下降会非常明显的问题。RabbitMQ以往
更专注于企业级的内部使用，但是从这些队列功能可以看到，Rabbitmq也在向更复杂的互联网环境靠拢，
未来对于RabbitMQ的了解，也需要随着版本推进，不断更新。

4、如何使用不同类型的队列

这几种不同类型的队列，虽然实现方式各有不同，但是本质上都是一种存储消息的数据结构。在之前章
节，已经对Classic队列的各种编程模型进行了详细分析。而Quorum队列和Stream队列的使用方式也是大同
小异的。
1、Quorum队列
Quorum队列与Classic队列的使用方式是差不多的。最主要的差别就是在声明队列时有点不同。
如果要声明一个Quorum队列，则只需要在后面的arguments中传入一个参数，x-queue-type，参数值设定为quorum。
Quorum队列的消息是必须持久化的，所以durable参数必须设定为true，如果声明为false，就会报错。
同样，exclusive参数必须设置为false。这些声明，在Producer和Consumer中是要保持一致的。
2、Stream队列
Stream队列相比于Classic队列，在使用上就要稍微复杂一点。
如果要声明一个Stream队列，则 x-queue-type参数要设置为 stream 。

最后，在企业中，目前用的最多的还是Classic经典队列。而从RabbitMQ的官网就能看出，RabbitMQ目前
主推的是Quorum队列，甚至有传言未来会用Quorum队列全面替代Classic经典队列。至于Stream队列，虽
然已经经历了几个版本的完善修复，但是目前还是不太稳定，企业用得还比较少。

二、死信队列

死信队列是RabbitMQ中非常重要的一个特性。简单理解，他是RabbitMQ对于未能正常消费的消息进行的
一种补救机制。死信队列也是一个普通的队列，同样可以在队列上声明消费者，继续对消息进行消费处理。
1、何时会产生死信
有以下三种情况，RabbitMQ会将一个正常消息转成死信
消息被消费者确认拒绝。消费者把requeue参数设置为true(false)，并且在消费后，向RabbitMQ返回
拒绝。channel.basicReject或者channel.basicNack。
消息达到预设的TTL时限还一直没有被消费。
消息由于队列已经达到最长长度限制而被丢掉
2、死信队列的配置方式
RabbitMQ中有两种方式可以声明死信队列，一种是针对某个单独队列指定对应的死信队列。另一种就是以
策略的方式进行批量死信队列的配置。
针对多个队列，可以使用策略方式，配置统一的死信队列。

在对队列进行配置时，只有Classic经典队列和Quorum仲裁队列才能配置死信队列，
而目前Stream流式队列，并不支持配置死信队列。
3、关于参数x-dead-letter-routing-key
死信在转移到死信队列时，他的Routing key 也会保存下来。但是如果配置了x-dead-letter-routing-key这
个参数的话，routingkey就会被替换为配置的这个值。
另外，死信在转移到死信队列的过程中，是没有经过消息发送者确认的，所以并不能保证消息的安全性。
4、如何确定一个消息是不是死信
消息被作为死信转移到死信队列后，会在Header当中增加一些消息。在官网的详细介绍中，可以看到很多
内容，比如时间、原因(rejected,expired,maxlen)、队列等。然后header中还会加上第一次成为死信的三个
属性，并且这三个属性在以后的传递过程中都不会更改。
x-first-death-reason
x-first-death-queue
x-first-death-exchange
5、基于死信队列实现延迟队列
其实从前面的配置过程能够看到，所谓死信交换机或者死信队列，不过是在交换机或者队列之间建立一种
死信对应关系，而死信队列可以像正常队列一样被消费。他与普通队列一样具有FIFO的特性。对死信队列的
消费逻辑通常是对这些失效消息进行一些业务上的补偿。
RabbitMQ中，是不存在延迟队列的功能的，而通常如果要用到延迟队列，就会采用TTL+死信队列的方
式来处理。