RabbitMQ自学之路（一）—— RabbitMQ简介

缺乏、安全感 2022-01-12 22:43 464阅读 0赞

## 一、RabbitMQ简介 ##

RabbitMQ是流行的开源消息队列系统，用erlang语言开发。实现了**AMQP**（Advanced Message Queuing Protocol）高级消息队列协议的消息队列服务

其中**MQ**全称是Message Queue，可以理解为**消息队列**的意思，简单来说就是消息以管道的方式进行传递。

## 二、RabbitMQ 消息传输原理 ##

**如下图所示**：RabbitMQ 接受来自生产者的信息，然后再传递给消费者。

![在这里插入图片描述][20190617215626410.png]  
当然在RabbitMQ 内部还需要交换机和队列来实现消息的传输

在两者之间，它可以根据你给它的路由，缓冲规则进行传递消息。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5OTE0ODM3_size_16_color_FFFFFF_t_70]（图片来源于网上）

## 三、生产者和消费者 ##

RabbitMQ 消息通信的过程涉及到生产者和消费者。

**生产者**：创建消息，然后发布到代理服务器

**消费者**：消费者接收消息，它只能得到消息的一部分（有效载荷），消息的标签并不会随有效载荷一同传递。RabbitMQ不会告诉消费者是谁生产的消息，如果需要明确知道是谁生产AMQP消息的话，就要看生产者是否把发送方信息放入有效载荷中。

## 四、消息 ##

**消息**：消息包含两部分：有效载荷（payload）和标签（label）

①、有效负荷：可以是任何内容，一个数组，一个集合，甚至二进制数据都可以。

②、内容标签：描述了有效载荷，并且RabbitMQ用它来决定谁将获得消息的拷贝。 RabbitMQ 通过生产者发送消息附带的内容标签将消息发送个感兴趣的消费者。

## 五、信道 ##

你必须首先连接到Rabbit，才能消费或者发布消息，你在应用程序和Rabbit代理服务器之间创建一条TCP连接，一旦TCP连接打开，应用程序就可以创建一条AMQP信道

信道是建立在“真实的”tcp连接内的虚拟连接

**为什么不直接通过TCP连接发送AMQP命令？**

主要原因是对于操作系统来说建立和销毁TCP会话是非常昂贵的开销

如果我们为所有线程只使用一条TCP连接，但又确保每个线程的私密性，就像拥有独立连接一样的话，那不就非常完美了

线程启动后会在现成的连接上创建一条信道，也就获得了连接Rabbit上的私密通信路径，而不会给操作系统的TCP栈造成额外负担，在一条TCP连接上创建多少条信道是没有限制的，把它想象成一束光纤电缆就可以了

![在这里插入图片描述][20190617220501947.png]

## 六、交换器和队列 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5OTE0ODM3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
交换器和队列都是 RabbitMQ 服务器的一部分，我们知道生产者会将消息发送到 RabbitMQ 服务器，而进入该服务器后，首先进入交换机部分，然后由交换器根据消息附带的内容标签，将消息绑定到相应的队列。我们首先来看什么是队列：

①、容纳消息的场所，生产者发送到RabbitMQ服务器的消息会在队列中等待消费者消费。

②、队列是 RabbitMQ 服务器中最后的终点（除非消息进入了黑洞，黑洞的概念下面会介绍）。

③、队列可以实现负载均衡，我们可以增加一堆消费者，然后让 RabbitMQ 以循环的方式来均匀的分配消息。

搞清楚了队列是什么了，那么消息是如何到达队列的呢？没错，就是通过交换器。

消息进入RabbitMQ 服务器时，会首先将消息发送到交换器，然后交换器会根据特定的路由算法以及消息的内容标签将消息绑定到相应的队列。在 AMQP 协议中有四种交换器：direct、fanout、topic和 headers，每种交换器都实现了不同的路由算法，这也对应 RabbitMQ 工作的几种不同方式

## 七、虚拟主机 ##

一个 RabbitMQ 肯定不是只服务一个应用程序，那么多个应用程序同时使用 RabbitMQ 服务器，如何保证彼此之间不会冲突？

使用虚拟主机，虚拟主机其实就是一个迷你版的RabbitMQ 服务器，它拥有自己的交换器和队列，更重要的是虚拟主机拥有自己的权限机制，一个服务器能够创建多个虚拟主机。那么我们在使用RabbitMQ服务器的时候，只需要将一个应用程序对应一个虚拟主机，这种各个实例间逻辑上的分离就能够保证不同的应用程序安全的传递消息。

**默认的虚拟主机是“/”。**

## 八、为什么选择RabbitMQ ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5OTE0ODM3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 九、 RabbitMQ的应用场景 ##

**1、异步处理**

现在有一个业务：用户注册系统，系统需要将用户信息保存，并且发送邮件和短信来提醒注册成功。

**第一种方法**： 已串行的方式实现整个过程，整个流程在一个主线程中实现，如果假设一个流程耗时500ms，那么整个流程总共耗时3\*500=1500ms。并且下一个个流程必须等待上一个流程完成后才可以执行，如果其中一个流程卡顿或者失败了，将导致整个流程失败！

回应1500ms

人

写入DB数据库

邮件服务器发送邮件

短信服务器发送短信

**第二种方法**： 这种方式开启多线程的方式，主线程只做必要的持久化操作，发送邮件和发送短信，会单独开启2个异步线程取执行。

优点：性能上优于第一种，用户请求响应速度提到提高，用户体验良好。  
缺点：异步线程通常为耗时操作，多线程的开启会额外占用系统内存。一台标准配置的ECS服务器支撑的并发线程数大概在800左右，假设一个线程在10秒做完，这个单个服务器最多能支持400个请求的并发，后面的就要排队。出现这种情况，就要考虑增加服务器做负载，尴尬的增加成本。

回应1000ms

人

写入DB数据库

邮件服务器发送邮件

短信服务器发送短信

**第三种方法**： 使用消息队列RabbitMq

（1）主线程处理耗时低的入库操作，然后把需要处理的消息写进消息队列中。

（2）邮件系统和短信系统是独立的子系统，订阅消息队列。

**优点**：把耗时操作，单独交给独立的业务系统，通过消息队列作为中间件，达到应用解耦的目的，并且消耗的资源很低，单台服务器能承受更大的并发请求。

写入

异步读取

回应1000ms

人

写入DB数据库

RabbitMq消息队列

邮件服务器发送邮件

短信服务器发送短信

**2、应用解耦**

比如：网上订购商品，一般是用户提交订单，验证库存数量和刷新库存数量，最后提交发货单进行发货。

**第一种：交由主线程完成，串行方式。**

缺点：整个流程只要其中一个环节出错，整个流程失败。 而且如果库存系统出错，如果没有用事务回滚的话，还会造成数据不一致。

**第二种：把消息队列作为中间件**

当订单系统下完单后，把数据消息写入消息队列中，库存系统和发货系统同时订阅这个消息队列，思想上和纯API系统调用类似，但是，消息队列RabbitMq本身的强大功能，会帮我们做大量的出错善后处理，还是，假设下单成功，库存失败，发货成功，当我们修复库存的时候，不需要任何管数据的不一致性，因为库存队列未被处理的消息，会直接发送到库存系统，库存系统会进行处理。实现了应用的大幅度解耦。

**3、流量削峰**

比如：抢票抢红包活动

写入

按照规则读取请求

用户请求

RabbitMq消息队列

后台业务逻辑处理

可以控制队列长度100，当请求来了，往队列里写入，超过队列的长度，返回如提示信息。避免造成堵塞导致系统直接卡死。

当然RabbitMQ使用场景不只这些，像**数据传递、并发阻塞、顺序执行、信息推送、异步任务，延迟任务调度**，RabbitMQ 可以帮你很好的解决它们。

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