Java知识复习（十一）RabbitMQ

1、RabbitMQ简介

• RabbitMQ 是采用 Erlang 语言实现 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议）的消息中间件

2、RabbitMQ核心概念

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

3、Producer和Consumer

• Producer(生产者) :生产消息的一方，消息一般包含两个部分：消息体（payload)和标签(Label)
• Consumer(消费者) :消费消息的一方，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
• 生产者把消息交由 RabbitMQ 后，RabbitMQ 会根据消息头把消息发送给感兴趣的 Consumer(消费者)

4、Exchange（交换器）

• 在 RabbitMQ 中，消息并不是直接被投递到 Queue(消息队列) 中的，中间还必须经过 Exchange(交换器) 这一层，Exchange(交换器) 会把我们的消息分配到对应的 Queue(消息队列) 中
• 生产者将消息发给交换器的时候，一般会指定一个 RoutingKey(路由键)，用来指定这个消息的路由规则，而这个 RoutingKey 需要与交换器类型和绑定键(BindingKey)联合使用才能最终生效
• RabbitMQ 中通过 Binding(绑定) 将 Exchange(交换器) 与 Queue(消息队列) 关联起来，在绑定的时候一般会指定一个 BindingKey(绑定建) ,这样 RabbitMQ 就知道如何正确将消息路由到队列了
• 一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表

5、Queue（消息队列）

• Queue(消息队列) 用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列里面，等待消费者连接到这个队列将其取走
• 多个消费者可以订阅同一个队列，这时队列中的消息会被平均分摊（Round-Robin，即轮询）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，这样避免消息被重复消费
• RabbitMQ 不支持队列层面的广播消费,如果有广播消费的需求，需要在其上进行二次开发,这样会很麻烦，不建议这样做

6、Broker（消息中间件的服务节点）

• 对于 RabbitMQ 来说，一个 RabbitMQ Broker 可以简单地看作一个 RabbitMQ 服务节点，或者RabbitMQ服务实例，就像下面这样
  

7、Exchange Types（交换器类型）

1、fanout：它会把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中，不需要做任何判断操作，所以 fanout 类型是所有的交换机类型里面速度最快的。fanout 类型常用来广播消息

2、direct：它会把消息路由到那些 Bindingkey 与 RoutingKey 完全匹配的 Queue 中

3、topic：它与 direct 类型的交换器相似，也是将消息路由到 BindingKey 和 RoutingKey 相匹配的队列中，但这里的匹配规则有些不同

• RoutingKey 为一个点号“．”分隔的字符串（被点号“．”分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），如 “com.rabbitmq.client”、“java.util.concurrent”、“com.hidden.client”;
• BindingKey 和 RoutingKey 一样也是点号“．”分隔的字符串；
• BindingKey 中可以存在两种特殊字符串“”和“#”，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)

4、headers（不推荐）：headers 类型的交换器不依赖于路由键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

8、高级特性

1、死信队列

• DLX，全称为 Dead-Letter-Exchange，死信交换器，死信邮箱。当消息在一个队列中变成死信 (dead message) 之后，它能被重新被发送到另一个交换器中，这个交换器就是 DLX，绑定 DLX 的队列就称之为死信队列
• 导致死信的几个原因：消息被拒且 requeue = false；消息 TTL 过期；队列满了，无法再添加

2、延迟队列

• 延迟队列指的是存储对应的延迟消息，消息被发送以后，并不想让消费者立刻拿到消息，而是等待特定时间后，消费者才能拿到这个消息进行消费
• AMQP 协议以及RabbitMQ本身没有直接支持延迟队列的功能，但是可以通过TTL和DLX模拟出延迟队列的功能

3、过期时间

• Time To Live，也就是生存时间，是一条消息在队列中的最大存活时间，单位是毫秒
• RabbitMQ可以对消息和队列设置TTL

4、消息确认

• 为了保证消息从队列可靠地到达消费者，RabbitMQ提供了消息确认机制
• 消费者订阅队列的时候，可以指定autoAck参数，当autoAck为true的时候，RabbitMQ采用自动确认模式，RabbitMQ自动把发送出去的消息设置为确认，然后从内存或者硬盘中删除，而不管消费者是否真正消费到了这些消息
• 当autoAck为false的时候，RabbitMQ会等待消费者回复的确认信号，收到确认信号之后才从内存或者磁盘中删除消息

5、持久化

• 持久化可以防止在异常情况下丢失数据。RabbitMQ的持久化分为三个部分：交换器持久化、队列持久化和消息的持久化。
• 交换器持久化可以通过在声明队列时将durable参数设置为true。如果交换器不设置持久化，那么在RabbitMQ服务重启之后，相关的交换器元数据会丢失，不过消息不会丢失，只是不能将消息发送到这个交换器了
• 队列的持久化能保证其本身的元数据不会因异常情况而丢失，但是不能保证内部所存储的消息不会丢失。要确保消息不会丢失，需要将其设置为持久化。队列的持久化可以通过在声明队列时将durable参数设置为true
• 设置了队列和消息的持久化，当RabbitMQ服务重启之后，消息依然存在。如果只设置队列持久化或者消息持久化，重启之后消息都会消失

9、RabbitMQ的五种队列模式

• 简单模式：一个生产者对应一个消费者
• Work模式：一个生产者对应多个消费者，但是只能有一个消费者获得消息（排他）
• 发布/订阅模式：一个消费者将消息首先发送到fanout交换器，交换器绑定到多个队列，然后与之对应的所有消费者都能接收到消息（不排他）
• 路由模式：生产者将消息发送到direct交换器，交换器按照关键字（Key），把消息路由到某个队列
• 主题模式：生产者将消息发送到Topic交换器，交换器按照复杂的规则，把消息路由到某个队列

10、Channel（信道）

• 由于 TCP 链接的创建和销毁开销较大，且并发数受系统资源限制，会造成性能瓶颈，所以 RabbitMQ 使用信道的方式来传输数据
• 信道（Channel）是生产者、消费者与 RabbitMQ 通信的渠道，信道是建立在 TCP 链接上的虚拟链接，且每条 TCP 链接上的信道数量没有限制
• 就是说 RabbitMQ 在一条 TCP 链接上建立成百上千个信道来达到多个线程处理，这个 TCP 被多个线程共享，每个信道在 RabbitMQ 都有唯一的 ID，保证了信道私有性，每个信道对应一个线程使用