RabbitMQ学习笔记（一）----RabbitMQ的基本概念以及5种队列模式

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概要

今天开始学习消息中间件，根据项目需求，目前选择的消息中间件是RabbitMQ。让我们一起来认识下RabbitMQ吧。

AMQP 的简介

在说RabbitMQ之前我们先简单的认识一下AMQP 协议，AMQP（Advanced Message Queuing Protocol） 直译为高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。消息中间件主要用于组件之间的解耦，消息的发送者无需知道消息使用者的存在，反之亦然。
AMQP 的主要特征是是面向对象，队列，路由（包括点对点的发布/订阅）、可靠性，安全。

RabbitMQ 的简介

RabbitMQ 是一个开源的AMQP 实现，服务器端用Erlang 语言编写，支持多种客户端，如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS等，支持AJAX。用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。 同时其有消息确认机制和持久化机制，可靠性高。

RabbitMQ 组件概念

• ConnectionFactory、Connection、Channel
  Connection 是RabbitMQ的socket 链接，它封装了socket协议相关部分逻辑，ConnectionFactory是Connection的制造工厂，Channel 是我们 信息管道。我们的大部分业务操作都是在Channel 接口中完成，包括定义Queue、定义Exchange、绑定Queue与Exchange、发布消息等。
• Broker
  消息队列服务器的实体
• Exchange
  消息交换机，它指定消息按什么规则，路由到哪个队列。
• Queue
  消息队列的载体，每个消息都会被投入到一个或多个队列。可以看成是一个有序的数组，
• Binding
  绑定，是一个操作，它的作用就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来。RabbitMQ中通过绑定，以路由键作为桥梁将Exchange与Queue 关联起来（Exchange---->Routing Key---->Queue） ,这样RabbitMQ 就知道如何正确地将消息路由到指定的队列了，通过queueBind方法将Exchange、Routing Key 与Queue绑定起来。
• Routing Key
  路由关键字，exchange 根据这个关键字进行消息投递，Routing Key 需要与Exchange Type 及Binding Key 联合使用才能最终生效。 RabbitMQ为Routing Key设定的长度限制为255 bytes。
• vhost
  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。
• producer
  消息生产者，就是投递消息的程序。
• consumer
  消息消费者，就是接受消息的程序
• 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。

五种队列模式

简单队列

简单队列就是 生产者和消费者一对一

工作队列

工作队列就是一个生产者、2个消费者。但是在MQ中一个消息不能被两个消费者同时消费，要么被C1消费，要么被C2消费。这种模式类似于集群，能者多劳，性能好的可以安排多消费，性能低的可以安排低消费。
默认分发方式： 轮询分发
其他分发方式：公平分发
使用公平分发，必须关闭自动应答，改为手动应答。
消费者端添加代码：channel.basicQos(1);

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一般在实际应用场景中，我们基本上不会将消息直接投递到队列里，而是投递到Exchange（交换器,下图中的x）里, 由Exchange 将消息路由到一个或多个Queue 中。

发布订阅模式

这种模式可以满足消费者发布一个消息，多个消费者消费同一个消息的需求。广播给所有的接收者。

如上图所示，生产者（P）发送到Exchange(X)的所有消息都会路由到图中的两个Queue，并最终被两个消费者（C1与C2）消费。

1. 一个生产者，多个消费者。通过交换器将消息投递到不同的队列里。
2. 每个消费者都有自己的队列
3. 生产者没有把消息发送到队列，而是发送到交换器Exchange里，Exchange 没有持久化功能，所以必须要与队列绑定
4. 每个队列都绑定到交换器
5. 生产者发送的消息经过交换器，路由到队列就能实现一个消息被多个消费者消费。

发布订阅模式代码讲解

伪代码—生产者

1. 创建mq连接，通道
2. 声明交换器–fanout 模式，把消息发送到交换器上（注意：交换器没有存储信息功能，不能持久化信息，因此，如果交换器没有绑定队列，那么消息就会丢失）
   伪代码—消费者
3. 创建mq连接，通道
4. 声明队列
5. 把队列绑定上交换器
6. 消费者监听该队列的通道

路由器模式Routing

路由模式是在订阅模式基础上的完善，可以在生产消息的时候加入key 值，与key 值匹配的消费者消费信息。

以上图为例：我们以RoutingKey=“error” 发送消息到Exchange，则消息会路由到 Queue1(amqp.gen-S9b…,这是由RabbitMQ自动生成的Queue名称)和Queue2(amqp.gen-Agl…)；如果我们以RoutingKey="info"或RoutingKey="warning"来发送消息，则消息只会路由到Queue2。如果我们以其他的RoutingKey来发送消息，则消息不会路由到这两个Queue中。

路由器模式代码讲解

伪代码–生产者

1. 创建mq链接、通道
2. 声明交换机–direct模式，把消息发送到交换机上，并指定routingKey，（注意：交换机没有存储信息功能，不能持久化消息，因此，如果交换机没有绑定队列，那么消息就丢失了）
   伪代码–消费者
3. 创建mq链接、通道
4. 声明队列
5. 把对列绑定到上交换机，并指定routingKey，多个就绑定多个routingKey
   消费者监听该队列的通道

通配符模式–Topic 模式

通配符模式是在路由模式的升级，它允许key模糊匹配，* 代表一个或者多个词，通过通配符模式我们可以将C1对应的一个key准确定为item.add。而C2 我们就不需要一个个写出key值，而是用item.# 代替即可。

• 表示匹配一个。

表示匹配一个或多个。

如上图所示，我们以RoutingKey=“xx.orange.rabbit” 发送消息到Exchange，则消息会路由到Q1和Q2。RoutingKey=“lazy.orange.rabbit” 的消息会路由到Q1和Q2。RoutingKey="lazy.brown.fox"的消息会路由到Q2。RoutingKey=“lazy.pink.rabbit” 的消息会路由到Q2（只会投递给Q2一次，虽然这个RoutingKey与Q2的两个bindingKey 都匹配）；routingKey=”quick.brown.fox”、routingKey=”orange”、routingKey=”quick.orange.male.rabbit”的消息将会被丢弃，因为它们没有匹配任何bindingKey

通配符模式代码讲解

伪代码–生产者

1. 创建mq链接、通道
2. 声明交换机–topic模式，把消息发送到交换机上，并指定routingKey（注意：交换机没有存储信息功能，不能持久化消息，因此，如果交换机没有绑定队列，那么消息就丢失了）
   伪代码–消费者
3. 创建mq链接、通道
4. 声明队列
5. 把对列绑定到上交换机，并指定routingKey（可以用*和#来进行模糊匹配）
   消费者监听该队列的通道

RPC 模式

MQ 本身是基于异步的消息处理，前面的示例中所有的生产者（P）将消息发送到RabbitMQ后不会知道消费者（C）处理成功或者失败。
在实际的应用场景中，我们很可能需要一些同步处理，需要同步等待服务端将我的消息处理完成后在进行下一步的处理，这相当于RPC(Remote Procedure Call, 远程过程调用)。在RabbitMQ中也支持RPC

参考

https://blog.csdn.net/u013256816/article/details/59117354

源代码

https://github.com/XWxiaowei/90-Java-demo-2/tree/master/course-24-rabbitmq/rabbitmq-demo