详解rabbitmq相关概念--信道、交换器和路由键、队列之间的关系

柔情只为你懂 2022-01-26 14:09 196阅读 0赞

【原创】 波波说运维 2019-05-28 00:02:00

# 概述 #

刚学习rabbitMQ的朋友很容易对mq的几个概念混淆，所以今天主要单独介绍rabbitmq的几个概念：信道、交换器和路由键、队列，以及这几个概念之间的关系。

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# 01 #

# channel 信道： #

概念：信道是生产消费者与rabbit通信的渠道，生产者publish或是消费者subscribe一个队列都是通过信道来通信的。

信道是建立在TCP连接上的虚拟连接，就是说rabbitmq在一条TCP上建立成百上千个信道来达到多个线程处理，这个TCP被多个线程共享，每个线程对应一个信道，信道在rabbit都有唯一的ID ,保证了信道私有性，对应上唯一的线程使用。

**RabbitMQ 为什么需要信道？为什么不是TCP直接通信？**

1. TCP的创建和销毁，开销大，创建需要三次握手，销毁需要四次分手

2. 如果不使用信道，那么引用程序就会使用TCP的方式连接到rabbitmq，高峰时每秒成千上万条连接会造成资源的巨大浪费(一条tcp消耗资源，成千上万的tcp会非常消耗资源)，而且操作系统每秒处理TCP连接数量也是有限的，必定会造成性能瓶颈

3.信道的原理是一条线程一条信道，多条线程多条信道共同使用一条TCP连接。一条TCP连接可以容纳无限的信道，及时每秒造成成千上万的请求也不会造成性能瓶颈

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# 02 #

# exchange 交换机和绑定routing key #

exchange的作用就是类似路由器，routing key 就是路由键，服务器会根据路由键将消息从交换器路由到队列上去。

exchange有多个种类：

**direct，fanout，topic，header（非路由键匹配，功能和direct类似，很少用）。**

**前三种类似集合对应关系那样，（direct）1:1,（fanout）1：N,（topic）N:1**

**1、fanout**

fanout类型的Exchange路由规则非常简单，**它会把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中。**

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上图所示，生产者（P）生产消息1将消息1推送到Exchange，由于Exchange Type=fanout这时候会遵循fanout的规则将消息推送到所有与它绑定Queue，也就是图上的两个Queue最后两个消费者消费。

**2、direct**

direct类型的Exchange路由规则也很简单，**它会把消息路由到那些binding key与routing key完全匹配的Queue中**

![详解rabbitmq相关概念--信道、交换器和路由键、队列之间的关系][rabbitmq_-- 1]

当生产者（P）发送消息时Rotuing key=booking时，这时候将消息传送给Exchange，Exchange获取到生产者发送过来消息后，会根据自身的规则进行与匹配相应的Queue，这时发现Queue1和Queue2都符合，就会将消息传送给这两个队列；如果我们以Rotuing key=create和Rotuing key=confirm发送消息时，这时消息只会被推送到Queue2队列中，其他Routing Key的消息将会被丢弃。

**3、topic**

前面提到的direct规则是严格意义上的匹配，换言之Routing Key必须与Binding Key相匹配的时候才将消息传送给Queue，那么topic这个规则就是模糊匹配，可以通过通配符满足一部分规则就可以传送。它的约定是：

1.  routing key为一个句点号“. ”分隔的字符串（我们将被句点号“. ”分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），如“stock.usd.nyse”、“nyse.vmw”、“quick.orange.rabbit”
2.  binding key与routing key一样也是句点号“. ”分隔的字符串
3.  binding key中可以存在两种特殊字符“\*”与“\#”，用于做模糊匹配，其中“\*”用于匹配一个单词，“\#”用于匹配多个单词（可以是零个）

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当生产者发送消息Routing Key=F.C.E的时候，这时候只满足Queue1，所以会被路由到Queue中；如果Routing Key=A.C.E这时候会被同是路由到Queue1和Queue2中；如果Routing Key=A.F.B时，这里只会发送一条消息到Queue2中。

**4、headers**

headers类型的Exchange不依赖于routing key与binding key的匹配规则来路由消息，而是根据发送的消息内容中的headers属性进行匹配。

在绑定Queue与Exchange时指定一组键值对；当消息发送到Exchange时，RabbitMQ会取到该消息的headers（也是一个键值对的形式），对比其中的键值对是否完全匹配Queue与Exchange绑定时指定的键值对；如果完全匹配则消息会路由到该Queue，否则不会路由到该Queue。

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Exchange规则

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# 03 #

# 结合信道、交换器和路由键到队列 #

1、信道才是rabbit通信本质，生产者和消费者都是通过信道完成消息生产消费的。

2、交换器本质是一张路由查询表（名称和队列id，类似于hash表），这是一个虚拟出来的东西，并不存在真实的交换器。

3、消息的生命周期：生产者生产消息A 交由信道，信道通过消息（消息由载体和标签）的标签（路由键）放到交换器发送到队列上（其实就是查询匹配，一旦匹配到了规则，信道就直接和队列产生连接，然后将消息发送过去）

4、Channel是我们与RabbitMQ打交道的最重要的一个接口，我们大部分的业务操作是在Channel这个接口中完成的，包括定义Queue、定义Exchange、绑定Queue与Exchange、发布消息等。

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后面会分享更多devops和DBA方面的内容，感兴趣的朋友可以关注一下~

![详解rabbitmq相关概念--信道、交换器和路由键、队列之间的关系][rabbitmq_-- 4]

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