Java架构直通车——RabbitMQ核心概念和消息流转方式

RabbitMQ

RabbitMQ是一个开源的消息代理和队列服务器，用来通过普通协议在完全不同的应用之间共享数据，RabbitMQ是使用Erlang语言来编写的，并且RabbitMQ是基于AMQP协议的。各个互联网大厂都在使用RabbitMQ作为消息中间件，为什么呢，下面我们来一起看看，“她” 都有哪些优点！

• 采用Erlang语言作为底层实现：Erlang有着和原生Socket一样的延迟。Erlang语言在数据交换数据同步上是非常优秀的，它最初被用作交换机领域的架构模式，这使得RabbitMQ在Broker之间进行数据交互的性能是非常优秀的。
• 开源、性能优秀，稳定性保障
• 提供可靠性消息投递模式（confirm）、返回模式（ return ）
• 与SpringAMQP完美的整合、API丰富
• 集群模式丰富，表达式配置，HA模式，镜像队列模型
• 保证数据不丢失的前提做到高可靠性、可用性
• 另外，RabbitMQ是跨平台、跨语言的。比如上游调用Java进行消息的投递发送到RabbitMQ服务器上，下游可以使用其他语言进行消费。

高级消息队列协议 - AMQP协议

AMQP协议（Advanced Message Queuing Protocol）：是具有现代特征的二进制协议。它提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。
下面这幅图表达了AMQP协议的一些核心部件：消息的生产者publisher、消息的消费者consumer、MQBroker（Server）、以及内部的Virtual Host、Exchange、Message之间的关系。

publisher直接会把消息发送到Exchange上，发送的这个步骤需要三层定义：

1. 定义与哪一个server建立连接，设置消息的端口号等等。
2. 定义应该投递到server中的哪一个virtual host上。
3. 定义应该投递到virtual host中的哪一个exchange上。

Exchange和Message Queue是绑定的状态。consumer只需要去监听message queue就可以了。

AMQP专有名词解释

• Server：又称Broker，接受客户端的连接，实现AMQP实体服务
• Connection：连接，应用程序与Broker的网络连接
• Channel：网络信道，几乎所有的操作都在Channel中进行，Channel是进行消息读写的通道。客户端可建立多个Channel，每个Channel代表一个会话任务。
• Message：消息，服务器和应用程序之间传送的数据，由Properties和Body组成。Properties可以对消息进行修饰，比如消息的优先级、延迟等高级特性；Body则就是消息体内容。
• Virtual host：虚拟地址，用于进行逻辑隔离，最上层的消息路由。一个Virtual Host里面可以有若干个Exchange和Queue，同一个Virtual Host 里面不能有相同名称的Exchange或Queue。
• Exchange：交换机，接收消息，根据路由键转发消息到绑定的队列。
• Binding：Exchange和Queue之间的虚拟连接， binding中可以包含routing key。
• Routing key： 一个路由规则，虚拟机可用它来确定如何路由一个特定消息。
• Queue：也称为Message Queue，消息队列，保存消息并将它们转发给消费者。

RabbitMQ消息的流转

介绍了AMQP专有名词后，我们一起来看看一条消息是如何进行内部流转的。

• 如上图所示，publisher发出一条消息（Message）。
• Message紧接着通过TCP请求进入到我们的MQ Broker中去。
• 接下来消息首先进入Exchange（也就是交换机），注意交换机不是一个物理的概念，他只是一个路由的概念，通过交换机会把消息路由到指定匹配的MessageQueue中去。（为什么只有一个消息队列收到了消息呢，这就是一个Routing key的概念）。
• 最后，由监听了某个指定的MessageQueue的消息消费者收到这条消息后并进行业务消费处理逻辑。

Exchange

Exchange（交换机）本身有很多属性和类型，接下来容我一一介绍：
Exchange（交换机）属性：

• Type：交换机类型 direct、topic、fanout、headers
• Durability：是否需要持久化 ，默认为 true 表示持久化
• Auto Delete：当最后一个绑定到Exchange上的队列删除后，自动删除该Exchange
• Internal：当前Exchange是否用于RabbitMQ内部使用，默认为False
• Arguments：扩展参数，用于扩展AMQP协议自制定化使用Name：交换机名称

Exchange（交换机）类型：
Direct Exchange：所有发送到Direct Exchange的消息被转发到RouteKey中指定的Queue，如下图所示：

Topic Exchange：所有发送到Topic Exchange的消息被转发到所有关心RouteKey中指定Topic的Queue上，Exchange 将RouteKey 和某Topic 进行模糊匹配, 此时队列需要绑定一个Topic。注意点：可以使用通配符进行模糊匹配。符号 “#” 匹配一个或多个词，例如：“log.#” 能够匹配到 “log.info.oa”；符号 “” 匹配不多不少一个词，例如：“log.*” 只会匹配到 “log.error”；如下图所示：

Fanout Exchange：不处理路由键，只需要简单的将队列绑定到交换机上，发送到交换机的消息都会被转发到与该交换机绑定的所有队列上，所以Fanout交换机转发消息是最快的！如下图所示：