RabbitMQ基礎知識

RabbitMQ基礎知識

一、背景

       RabbitMQ是一個由erlang開發的AMQP（Advanced Message Queue ）的開源實作。AMQP 的出現其實也是應了廣大人民群衆的需求，雖然在同步消息通訊的世界裡有很多公開标準（如 COBAR的 IIOP ，或者是 SOAP 等），但是在異步消息進行中卻不是這樣，隻有大企業有一些商業實作（如微軟的 MSMQ ，IBM 的 Websphere MQ 等），是以，在 2006 年的 6 月，Cisco 、Redhat、iMatix 等聯合制定了 AMQP 的公開标準。

　　RabbitMQ是由RabbitMQ Technologies Ltd開發并且提供商業支援的。該公司在2010年4月被SpringSource（VMWare的一個部門）收購。在2013年5月被并入Pivotal。其實VMWare，Pivotal和EMC本質上是一家的。不同的是VMWare是獨立上市子公司，而Pivotal是整合了EMC的某些資源，現在并沒有上市。

　　RabbitMQ的官網是http://www.rabbitmq.com

花絮：本篇文章是一個系列的文章，本片是開篇，後續會陸陸續續的整理出來，我會現在我自己個人部落格發表出來(www.battleheart.cn)，因為在自己的部落格裡面可以先修改了完善有些不對的地方，等完善後再發到部落格園，免得誤導大家。

二、基礎概念

      講解基礎概念的前面，我們先來整體構造一個結構圖，這樣會友善們更好地去了解RabbitMQ的基本原理。

圖一

   通過上面這張應用相結合的結構圖既能夠清晰的看清楚整體的send Message到Receive Message的一個大緻的流程。當然上面有很多名詞都相比還沒有介紹到，不要着急接下來我們就開始對其進行詳細的講解。

　Queue

   Queue（隊列）RabbitMQ的作用是存儲消息，隊列的特性是先進先出。上圖可以清晰地看到Client A和Client B是生産者，生産者生産消息最終被送到RabbitMQ的内部對象Queue中去，而消費者則是從Queue隊列中取出資料。可以簡化成表示為：

    生産者Send Message “A”被傳送到Queue中，消費者發現消息隊列Queue中有訂閱的消息，就會将這條消息A讀取出來進行一些列的業務操作。這裡隻是一個消費正對應一個隊列Queue，也可以多個消費者訂閱同一個隊列Queue，當然這裡就會将Queue裡面的消息平分給其他的消費者，但是會存在一個一個問題就是如果每個消息的處理時間不同，就會導緻某些消費者一直在忙碌中，而有的消費者處理完了消息後一直處于空閑狀态，因為前面已經提及到了Queue會平分這些消息給相應的消費者。這裡我們就可以使用prefetchCount來限制每次發送給消費者消息的個數。詳情見下圖所示：

    這裡的prefetchCount=1是指每次從Queue中發送一條消息來。等消費者處理完這條消息後Queue會再發送一條消息給消費者。

    Exchange

    我們在開篇的時候就留了一個坑，就是那個應用結構圖裡面，消費者Client A和消費者Client B是如何知道我發送的消息是給Queue1還是給Queue2，有沒有過這個問題，那麼我們就來解開這個面紗，看看到底是個什麼構造。首先明确一點就是生産者産生的消息并不是直接發送給消息隊列Queue的，而是要經過Exchange（交換器），由Exchange再将消息路由到一個或多個Queue，當然這裡還會對不符合路由規則的消息進行丢棄掉，這裡指的是後續要談到的Exchange Type。那麼Exchange是怎樣将消息準确的推送到對應的Queue的呢？那麼這裡的功勞最大的當屬Binding，RabbitMQ是通過Binding将Exchange和Queue連結在一起，這樣Exchange就知道如何将消息準确的推送到Queue中去。簡單示意圖如下所示：

     在綁定（Binding）Exchange和Queue的同時，一般會指定一個Binding Key，生産者将消息發送給Exchange的時候，一般會産生一個Routing Key，當Routing Key和Binding Key對應上的時候，消息就會發送到對應的Queue中去。那麼Exchange有四種類型，不同的類型有着不同的政策。也就是表明不同的類型将決定綁定的Queue不同，換言之就是說生産者發送了一個消息，Routing Key的規則是A，那麼生産者會将Routing Key=A的消息推送到Exchange中，這時候Exchange中會有自己的規則，對應的規則去篩選生産者發來的消息，如果能夠對應上Exchange的内部規則就将消息推送到對應的Queue中去。那麼接下來就來詳細講解下Exchange裡面類型。

     Exchange Type

    我來用表格來描述下類型以及類型之間的差別。

• fanout

        fanout類型的Exchange路由規則非常簡單，它會把所有發送到該Exchange的消息路由到所有與它綁定的Queue中。

    上圖所示，生産者（P）生産消息1将消息1推送到Exchange，由于Exchange Type=fanout這時候會遵循fanout的規則将消息推送到所有與它綁定Queue，也就是圖上的兩個Queue最後兩個消費者消費。

• direct

        direct類型的Exchange路由規則也很簡單，它會把消息路由到那些binding key與routing key完全比對的Queue中

     當生産者（P）發送消息時Rotuing key=booking時，這時候将消息傳送給Exchange，Exchange擷取到生産者發送過來消息後，會根據自身的規則進行與比對相應的Queue，這時發現Queue1和Queue2都符合，就會将消息傳送給這兩個隊列，如果我們以Rotuing key=create和Rotuing key=confirm發送消息時，這時消息隻會被推送到Queue2隊列中，其他Routing Key的消息将會被丢棄。

• topic

      前面提到的direct規則是嚴格意義上的比對，換言之Routing Key必須與Binding Key相比對的時候才将消息傳送給Queue，那麼topic這個規則就是模糊比對，可以通過通配符滿足一部分規則就可以傳送。它的約定是：

1. routing key為一個句點号“. ”分隔的字元串（我們将被句點号“. ”分隔開的每一段獨立的字元串稱為一個單詞），如“stock.usd.nyse”、“nyse.vmw”、“quick.orange.rabbit”
2. binding key與routing key一樣也是句點号“. ”分隔的字元串
3. binding key中可以存在兩種特殊字元“*”與“#”，用于做模糊比對，其中“*”用于比對一個單詞，“#”用于比對多個單詞（可以是零個）

　　當生産者發送消息Routing Key=F.C.E的時候，這時候隻滿足Queue1，是以會被路由到Queue中，如果Routing Key=A.C.E這時候會被同是路由到Queue1和Queue2中，如果Routing Key=A.F.B時，這裡隻會發送一條消息到Queue2中。

• headers

headers類型的Exchange不依賴于routing key與binding key的比對規則來路由消息，而是根據發送的消息内容中的headers屬性進行比對。

在綁定Queue與Exchange時指定一組鍵值對；當消息發送到Exchange時，RabbitMQ會取到該消息的headers（也是一個鍵值對的形式），對比其中的鍵值對是否完全比對Queue與Exchange綁定時指定的鍵值對；如果完全比對則消息會路由到該Queue，否則不會路由到該Queue。

該類型的Exchange沒有用到過（不過也應該很有用武之地），是以不做介紹。

這裡在對其進行簡要的表格整理：

Exchange規則

類型名稱	類型描述
	把所有發送到該Exchange的消息路由到所有與它綁定的Queue中
	Routing Key==Binding Key
	我這裡自己總結的簡稱模糊比對
	Exchange不依賴于routing key與binding key的比對規則來路由消息，而是根據發送的消息内容中的headers屬性進行比對。

　　補充說明：

　　ConnectionFactory、Connection、Channel

　　ConnectionFactory、Connection、Channel都是RabbitMQ對外提供的API中最基本的對象。Connection是RabbitMQ的socket連結，它封裝了socket協定相關部分邏輯。ConnectionFactory為Connection的制造工廠。

　　Channel是我們與RabbitMQ打交道的最重要的一個接口，我們大部分的業務操作是在Channel這個接口中完成的，包括定義Queue、定義Exchange、綁定Queue與Exchange、釋出消息等。

　　Connection就是建立一個TCP連接配接，生産者和消費者的都是通過TCP的連接配接到RabbitMQ Server中的，這個後續會再程式中展現出來。

三、結束語