hm

RabbitMQ 与 AMQP 遵循相同的模型架构，其架构示例图如下

1 重要概念

1.1 Publisher

消息生产者，就是投递消息的程序

发布者 (或称为生产者) 负责生产消息并将其投递到指定的交换器上。

1.2 Message

消息由消息头和消息体组成，消息头用于存储与消息相关的元数据：如目标交换器的名字 (exchange_name)路由键 (RountingKey)和其他可选配置 (properties) 信息。消息体为实际需要传递的数据。

1.3 Exchange

交换器负责接收来自生产者的消息，并将消息路由到一个或者多个队列中，如果路由不到，则返回给生产者或者直接丢弃，这取决于交换器的 mandatory 属性：

• 当 mandatory 为 true 时：如果交换器无法根据自身类型和路由键找到一个符合条件的队列，则会将该消息返回给生产者；
• 当 mandatory 为 false 时：如果交换器无法根据自身类型和路由键找到一个符合条件的队列，则会直接丢弃该消息。

1.4 BindingKey

交换器与队列通过 BindingKey 建立绑定关系。

1.5 Routingkey

基于交换器类型的规则相匹配时，消息被路由到对应的队列中

生产者将消息发给交换器的时候，一般会指定一个 RountingKey，用来指定这个消息的路由规则，当 RountingKey 与 BindingKey

1.6 Queue

消息队列载体，每个消息都会被投入到一个或多个队列。

用于存储路由过来的消息，多个消费者可以订阅同一个消息队列，此时队列会将收到的消息将以轮询 (round-robin) 的方式分发给所有消费者，即每条消息只会发送给一个消费者，不会出现一条消息被多个消费者重复消费的情况。

1.7 Consumer

消息消费者，就是接受消息的程序

消费者订阅感兴趣的队列，并负责消费存储在队列中的消息。为了保证消息能够从队列可靠地到达消费者，RabbitMQ 提供了消息确认机制 (messageacknowledgement)，并通过 autoAck 参数来进行控制

• 当 autoAck 为 true 时：此时消息发送出去 (写入TCP套接字) 后就认为消费成功，而不管消费者是否真正消费到这些消息。当 TCP 连接或 channel 因意外而关闭，或者消费者在消费过程之中意外宕机时，对应的消息就丢失。因此这种模式可以提高吞吐量，但会存在数据丢失的风险。
• 当 autoAck 为 false 时：需要用户在数据处理完成后进行手动确认，只有用户手动确认完成后，RabbitMQ 才认为这条消息已经被成功处理，这可以保证数据的可靠性投递，但会降低系统的吞吐量。

1.8 Connection

用于传递消息的 TCP 连接。

1.9 Channel

消息通道，在客户端的每个连接里，可建立多个channel，每个channel代表一个会话任务。

RabbitMQ 采用类似 NIO (非阻塞式 IO ) 的设计，通过 Channel 来复用 TCP 连接，并确保每个 Channel的隔离性，就像是拥有独立的 Connection 连接。当数据流量不是很大时，采用连接复用技术可以避免创建过多的 TCP 连接而导致昂贵的性能开销。

1.10 Virtual Host

虚拟主机，一个broker里可以开设多个vhost，用作不同用户的权限分离

RabbitMQ 通过虚拟主机来实现逻辑分组和资源隔离，一个虚拟主机就是一个小型的 RabbitMQ服务器，拥有独立的队列、交换器和绑定关系。用户可以按照不同业务场景建立不同的虚拟主机，虚拟主机之间是完全独立的，你无法将 vhost1 上的交换器与vhost2 上的队列进行绑定，这可以极大的保证业务之间的隔离性和数据安全，默认的虚拟主机名为 / 。

1.11Broker

简单来说就是消息队列服务器实体。

2 RabbitMQ安装

参考：https://baiyp.ren/RabbitMQ%E5%AE%89%E8%A3%85.html (opens new window)

3 如何使用RabbitMQ发送消息？

exchange接收到消息后，就根据消息的key和已经设置的binding，进行消息路由，将消息投递到一个或多个队列里。

1. 客户端连接到消息队列服务器，打开一个channel。
2. 客户端声明一个exchange，并设置相关属性。
3. 客户端声明一个queue，并设置相关属性。
4. 客户端使用routing key，在exchange和queue之间建立好绑定关系。
5. 客户端投递消息到exchange。

4 消息怎么路由？

从概念上来说，消息路由必须有三部分：交换器、路由、绑定

生产者把消息发布到交换器上；绑定决定了消息如何从路由器路由到特定的队列；消息最终到达队列，并被消费者接收。

消息发布到交换器时，消息将拥有一个路由键（routing key），在消息创建时设定，通过队列路由键，可以把队列绑定到交换器上。

消息到达交换器后，RabbitMQ会将消息的路由键与队列的路由键进行匹配（针对不同的交换器有不同的路由规则），如果能够匹配到队列，则消息会投递到相应队列中；如果不能匹配到任何队列，消息将进入 “黑洞”。

5 常用交换器有哪些？

交换器是消息被发送的 AMQP 实体，交换器拿到消息然后把它路由给0或多个队列，路由算法基于交换器的类型和 bindings

常用的交换器主要分为一下三种：

Exchange type(交换器类型)	Default pre-declared names(预声明默认名称)
Direct exchange(直连交换器)	(Empty string) and amq.direct
Fanout exchange(扇形交换器)	amq.fanout
Topic exchange(主题交换器)	amq.topic
Headers exchange(头信息交换器)	amq.match (and amq.headers in RabbitMQ)

5.1 直连交换机

如果路由键完全匹配，消息就被投递到相应的队列

直连型交换机（direct exchange）是根据消息携带的路由键（routing key）将消息投递给对应绑定键的队列。

直连交换机是一种带路由功能的交换机，一个队列会和一个交换机绑定，除此之外再绑定一个routing_key，当消息被发送的时候，需要指定一个binding_key，这个消息被送达交换机的时候，就会被这个交换机送到指定的队列里面去，同样的一个binding_key也是支持应用到多个队列中的。

直连型交换机图例：

当生产者（P)发送消息时 Rotuing key=booking 时，这时候将消息传送给 Exchange，Exchange 获取到生产者发送过来消息后，会根据自身的规则进行与匹配相应的 Queue，这时发现 Queue1 和 Queue2 都符合，就会将消息传送给这两个队列。

如果我们以 Rotuing key=create 和 Rotuing key=confirm 发送消息时，这时消息只会被推送到 Queue2 队列中，其他 Routing Key 的消息将会被丢弃。

5.2 扇型交换机

如果交换器收到消息，将会广播到所有绑定的队列上

扇型交换机（fanout exchange）将消息路由给绑定到它身上的所有队列，而不理会绑定的路由键。如果 N 个队列绑定到某个扇型交换机上，当有消息发送给此扇型交换机时，交换机会将消息的拷贝分别发送给这所有的 N 个队列。扇型用来交换机处理消息的广播路由（broadcast routing）。

因为扇型交换机投递消息的拷贝到所有绑定到它的队列，所以他的应用案例都极其相似：

• 大规模多用户在线（MMO）游戏可以使用它来处理排行榜更新等全局事件
• 体育新闻网站可以用它来近乎实时地将比分更新分发给移动客户端
• 分发系统使用它来广播各种状态和配置更新
• 在群聊的时候，它被用来分发消息给参与群聊的用户。（AMQP 没有内置 presence 的概念，因此 XMPP 可能会是个更好的选择）

扇型交换机图例：

上图所示，生产者（P）生产消息 1 将消息 1 推送到 Exchange，由于 Exchange Type=fanout 这时候会遵循 fanout 的规则将消息推送到所有与它绑定 Queue，也就是图上的两个 Queue 最后两个消费者消费。

5.3 主题交换机

可以使来自不同源头的消息能够到达同一个队列，使用topic交换器时，可以使用通配符

基于消息的 routing key 与绑定到该交换器的队列的 pattern 进行匹配，路由消息到一个或多个队列，常用于复杂的发布/订阅场景，当出现多消费者/应用的场景，消费者选择性地接收消息时，应该考虑使用 topic exchange

前面提到的 direct 规则是严格意义上的匹配，换言之 Routing Key 必须与 Binding Key 相匹配的时候才将消息传送给 Queue，而Topic 的路由规则是一种模糊匹配，可以通过通配符满足一部分规则就可以传送。

5.3.1 约束条件

1. 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）
2. 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

主题交换机图例：

当生产者发送消息 Routing Key=F.C.E 的时候，这时候只满足 Queue1，所以会被路由到 Queue 中，如果 Routing Key=A.C.E 这时候会被同是路由到 Queue1 和 Queue2 中，如果 Routing Key=A.F.B 时，这里只会发送一条消息到 Queue2 中。

主题交换机拥有非常广泛的用户案例。无论何时，当一个问题涉及到那些想要有针对性的选择需要接收消息的 多消费者 / 多应用（multiple consumers/applications） 的时候，主题交换机都可以被列入考虑范围。

5.3.2 使用案例

• 分发有关于特定地理位置的数据，例如销售点
• 由多个工作者（workers）完成的后台任务，每个工作者负责处理某些特定的任务
• 股票价格更新（以及其他类型的金融数据更新）
• 涉及到分类或者标签的新闻更新（例如，针对特定的运动项目或者队伍）
• 云端的不同种类服务的协调
• 分布式架构 / 基于系统的软件封装，其中每个构建者仅能处理一个特定的架构或者系统。

5.4 头交换机(不常用)

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。

头交换机可以视为直连交换机的另一种表现形式。但直连交换机的路由键必须是一个字符串，而头属性值则没有这个约束，它们甚至可以是整数或者哈希值（字典）等。灵活性更强（但实际上我们很少用到头交换机）。工作流程：

1. 绑定一个队列到头交换机上时，会同时绑定多个用于匹配的头（header）。
2. 传来的消息会携带header，以及会有一个 “x-match” 参数。当 “x-match” 设置为 “any” 时，消息头的任意一个值被匹配就可以满足条件，而当 “x-match” 设置为 “all” 的时候，就需要消息头的所有值都匹配成功。

5.5 交换机小结

类型名称	路由规则
Default	自动命名的直交换机
Direct	把消息路由到BindingKey和RoutingKey完全匹配的队列中，Routing Key==Binding Key，严格匹配
Fanout	发送到该交换机的消息都会路由到与该交换机绑定的所有队列上，可以用来做广播
Topic	topic和direct类似，也是将消息发送到RoutingKey和BindingKey相匹配的队列中，只不过可以模糊匹配
Headers	根据发送的消息内容中的 headers 属性进行匹配，性能差，基本不会使用