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1. 背景

RabbitMQ 是一個(gè)由 erlang 開(kāi)發(fā)的AMQP 開(kāi)源實(shí)現(xiàn)，erlang語(yǔ)言天生具備高并發(fā)的特性，而且他的管理界面用起來(lái)十分方便。 

基礎(chǔ)概念

講解基礎(chǔ)概念的前面，我們先來(lái)整體構(gòu)造一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，這樣會(huì)方便們更好地去理解RabbitMQ的基本原理。

 

通過(guò)上面這張應(yīng)用相結(jié)合的結(jié)構(gòu)圖既能夠清晰的看清楚整體的send Message到Receive Message的一個(gè)大致的流程。當(dāng)然上面有很多名詞都相比還沒(méi)有介紹到，不要著急接下來(lái)我們就開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的講解。

 2. Queue

　　Queue（隊(duì)列）RabbitMQ的作用是存儲(chǔ)消息，隊(duì)列的特性是先進(jìn)先出。上圖可以清晰地看到Client A和Client B是生產(chǎn)者，生產(chǎn)者生產(chǎn)消息最終被送到RabbitMQ的內(nèi)部對(duì)象Queue中去，而消費(fèi)者則是從Queue隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)。可以簡(jiǎn)化成表示為：

?

　　生產(chǎn)者Send Message “A”被傳送到Queue中，消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)消息隊(duì)列Queue中有訂閱的消息，就會(huì)將這條消息A讀取出來(lái)進(jìn)行一系列的業(yè)務(wù)操作。這里只是一個(gè)消費(fèi)正對(duì)應(yīng)一個(gè)隊(duì)列Queue，也可以多個(gè)消費(fèi)者訂閱同一個(gè)隊(duì)列Queue，當(dāng)然這里就會(huì)將Queue里面的消息平分給其他的消費(fèi)者，但是會(huì)存在一個(gè)問(wèn)題就是如果每個(gè)消息的處理時(shí)間不同，就會(huì)導(dǎo)致某些消費(fèi)者一直在忙碌中，而有的消費(fèi)者處理完了消息后一直處于空閑狀態(tài)，因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)提及到了Queue會(huì)平分這些消息給相應(yīng)的消費(fèi)者。這里我們就可以使用prefetchCount來(lái)限制每次發(fā)送給消費(fèi)者消息的個(gè)數(shù)。詳情見(jiàn)下圖所示：　　

　　這里的prefetchCount=1是指每次從Queue中發(fā)送一條消息來(lái)。等消費(fèi)者處理完這條消息后Queue會(huì)再發(fā)送一條消息給消費(fèi)者。

 3. Exchange

　　我們?cè)陂_(kāi)篇的時(shí)候就留了一個(gè)坑，就是那個(gè)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖里面，消費(fèi)者Client A和消費(fèi)者Client B是如何知道我發(fā)送的消息是給Queue1還是給Queue2，有沒(méi)有想過(guò)這個(gè)問(wèn)題，那么我們就來(lái)解開(kāi)這個(gè)面紗，看看到底是個(gè)什么構(gòu)造。首先明確一點(diǎn)就是生產(chǎn)者產(chǎn)生的消息并不是直接發(fā)送給消息隊(duì)列Queue的，而是要經(jīng)過(guò)Exchange（交換器），由Exchange再將消息路由到一個(gè)或多個(gè)Queue，當(dāng)然這里還會(huì)對(duì)不符合路由規(guī)則的消息進(jìn)行丟棄掉，這里指的是后續(xù)要談到的Exchange Type。那么Exchange是怎樣將消息準(zhǔn)確的推送到對(duì)應(yīng)的Queue的呢？那么這里的功勞最大的當(dāng)屬Binding，RabbitMQ是通過(guò)Binding將Exchange和Queue鏈接在一起，這樣Exchange就知道如何將消息準(zhǔn)確的推送到Queue中去。簡(jiǎn)單示意圖如下所示：

　　在綁定（Binding）Exchange和Queue的同時(shí)，一般會(huì)指定一個(gè)Binding Key，生產(chǎn)者將消息發(fā)送給Exchange的時(shí)候，一般會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Routing Key，當(dāng)Routing Key和Binding Key對(duì)應(yīng)上的時(shí)候，消息就會(huì)發(fā)送到對(duì)應(yīng)的Queue中去。那么Exchange有四種類型，不同的類型有著不同的策略。也就是表明不同的類型將決定綁定的Queue不同，換言之就是說(shuō)生產(chǎn)者發(fā)送了一個(gè)消息，Routing Key的規(guī)則是A，那么生產(chǎn)者會(huì)將Routing Key=A的消息推送到Exchange中，這時(shí)候Exchange中會(huì)有自己的規(guī)則，對(duì)應(yīng)的規(guī)則去篩選生產(chǎn)者發(fā)來(lái)的消息，如果能夠?qū)?yīng)上Exchange的內(nèi)部規(guī)則就將消息推送到對(duì)應(yīng)的Queue中去。那么接下來(lái)就來(lái)詳細(xì)講解下Exchange里面類型。

 4. Exchange Type

　　Exchange分為以下四種： 

4.1 fanout

　　fanout類型的Exchange路由規(guī)則非常簡(jiǎn)單，它會(huì)把所有發(fā)送到該Exchange的消息路由到所有與它綁定的Queue中。

　　上圖所示，生產(chǎn)者（P）生產(chǎn)消息1將消息1推送到Exchange，由于Exchange Type=fanout這時(shí)候會(huì)遵循fanout的規(guī)則將消息推送到所有與它綁定Queue，也就是圖上的兩個(gè)Queue最后兩個(gè)消費(fèi)者消費(fèi)。 

4.2 direct

　　direct類型的Exchange路由規(guī)則也很簡(jiǎn)單，它會(huì)把消息路由到那些binding key與routing key完全匹配的Queue中。

　　當(dāng)生產(chǎn)者（P）發(fā)送消息時(shí)Rotuing key=booking時(shí)，這時(shí)候?qū)⑾魉徒oExchange，Exchange獲取到生產(chǎn)者發(fā)送過(guò)來(lái)消息后，會(huì)根據(jù)自身的規(guī)則進(jìn)行與匹配相應(yīng)的Queue，這時(shí)發(fā)現(xiàn)Queue1和Queue2都符合，就會(huì)將消息傳送給這兩個(gè)隊(duì)列，如果我們以Rotuing key=create和Rotuing key=confirm發(fā)送消息時(shí)，這時(shí)消息只會(huì)被推送到Queue2隊(duì)列中，其他Routing Key的消息將會(huì)被丟棄。 

4.3 topic

　　前面提到的direct規(guī)則是嚴(yán)格意義上的匹配，換言之Routing Key必須與Binding Key相匹配的時(shí)候才將消息傳送給Queue，那么topic這個(gè)規(guī)則就是模糊匹配，可以通過(guò)通配符滿足一部分規(guī)則就可以傳送。它的約定是：

1. routing key為一個(gè)句點(diǎn)號(hào)“. ”分隔的字符串（我們將被句點(diǎn)號(hào)“. ”分隔開(kāi)的每一段獨(dú)立的字符串稱為一個(gè)單詞），如“stock.usd.nyse”、“nyse.vmw”、“quick.orange.rabbit”
2. binding key與routing key一樣也是句點(diǎn)號(hào)“. ”分隔的字符串
3. binding key中可以存在兩種特殊字符“*”與“#”，用于做模糊匹配，其中“*”用于匹配一個(gè)單詞，“#”用于匹配多個(gè)單詞（可以是零個(gè)）

    當(dāng)生產(chǎn)者發(fā)送消息Routing Key=F.C.E的時(shí)候，這時(shí)候只滿足Queue1，所以會(huì)被路由到Queue中，如果Routing Key=A.C.E這時(shí)候會(huì)被同是路由到Queue1和Queue2中，如果Routing Key=A.F.B時(shí)，這里只會(huì)發(fā)送一條消息到Queue2中。

4.4 RPC

我們的RPC如此工作：
    ? 當(dāng)客戶端啟動(dòng)的時(shí)候，它創(chuàng)建一個(gè)匿名獨(dú)享的回調(diào)隊(duì)列。
    ? 在RPC請(qǐng)求中，客戶端發(fā)送帶有兩個(gè)屬性的消息：一個(gè)是設(shè)置回調(diào)隊(duì)列的 reply_to 屬性，另一個(gè)是設(shè)置唯一值的 correlation_id 屬性。
    ? 將請(qǐng)求發(fā)送到一個(gè) rpc_queue 隊(duì)列中。
    ? RPC工作者（又名：服務(wù)器）等待請(qǐng)求發(fā)送到這個(gè)隊(duì)列中來(lái)。當(dāng)請(qǐng)求出現(xiàn)的時(shí)候，它執(zhí)行他的工作并且將帶有執(zhí)行結(jié)果的消息發(fā)送給reply_to字段指定的隊(duì)列。

客戶端等待回調(diào)隊(duì)列里的數(shù)據(jù)。當(dāng)有消息出現(xiàn)的時(shí)候，它會(huì)檢查correlation_id屬性。如果此屬性的值與請(qǐng)求匹配，將它返回給應(yīng)用。

 5. 補(bǔ)充說(shuō)明

ConnectionFactory、Connection、Channel：

ConnectionFactory、Connection、Channel都是RabbitMQ對(duì)外提供的API中最基本的對(duì)象。Connection是RabbitMQ的socket鏈接，它封裝了socket協(xié)議相關(guān)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(gè)接口，我們大部分的業(yè)務(wù)操作是在Channel這個(gè)接口中完成的，包括定義Queue、定義Exchange、綁定Queue與Exchange、發(fā)布消息等。
Connection就是建立一個(gè)TCP連接，生產(chǎn)者和消費(fèi)者的都是通過(guò)TCP的連接到RabbitMQ Server中的，這個(gè)后續(xù)會(huì)再程序中體現(xiàn)出來(lái)。

Channel虛擬連接，建立在上面TCP連接的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)流動(dòng)都是通過(guò)Channel來(lái)進(jìn)行的。為什么不是直接建立在TCP的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)流動(dòng)呢？

如果建立在TCP的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)流動(dòng)，建立和關(guān)閉TCP連接有代價(jià)。頻繁的建立關(guān)閉TCP連接對(duì)于系統(tǒng)的性能有很大的影響，而且TCP的連接數(shù)也有限制，這也限制了系統(tǒng)處理高并發(fā)的能力。但是，在TCP連接中建立Channel是沒(méi)有上述代價(jià)的。