RabbitMQ学习笔记-RabbitMQ的运转流程

妖狐艹你老母 2023-07-10 11:23 11阅读 0赞

> **导语**  
>   在之前的分享中介绍了有关RabbitMQ的架构模型以及相关的术语，这里就来回顾一下整个的流程。

### 文章目录 ###

*   *  RabbitMQ整体架构
     *  Connection和Channel的概念
     *  AMQP协议介绍
     *   *  AMQP协议
     *  总结

## RabbitMQ整体架构 ##

在最初的状态下，消息的流转经历的就是如下这样的一个架构的流转。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**生产者发送消息过程**

*  1、生产者连接到RabbitMQ Broker的时候会建立一个Connection，开启一个通道Channel，这个主要是利用了NIO的一些优化。
 *  2、在生产者上 声明一个交换器，并且设置相关属性，例如之前提到的交换机类型、是否需要持久化等
 *  3、生产者声明一个队列并设置队列相关的属性，例如是否排他、是否持久化、是否进行自动删除等等
 *  4、生产者通过路由键将交换器和队列进行绑定
 *  5、生产者发送消息到RabbitMQ Broker ，这其中就包含了路由键、交换器等信息。
 *  6、相应的交换器根据接收到的路由键信息进行查找匹配队列
 *  7、如果找到，则将从生产者发过来的消息存入到相应的队列中
 *  8、如果没有找到，则根据生产者配置的属性选择丢弃还是回退给生产者
 *  9、关闭Channel
 *  10、关闭Connection

**消费者接收消息过程**

*  1、消费者连接到RabbitMQ Broker，建立一个Connection，开启一个信道Channel
 *  2、消费者想RabbitMQ Broker请求消费相应队列中的消息，可能会设置相应的回调函数，所以需要做一些准备工作
 *  3、等待RabbitMQ Broker 回应并投递相应队列中的消息，消费者接收消息
 *  4、消费者确认接收到的消息
 *  5、RabbitMQ 从队列中删除已经被确认的消息
 *  6、关闭Channel
 *  7、关闭Connection

## Connection和Channel的概念 ##

无论是生产这还是消费者都要和RabbitMQ Broker进行连接，其中一个连接就是一条TCP，既然是TCP就要涉及到IO，既然涉及到了IO就要涉及到IO的优化当然这些都是优化层面。基础层面来说，一旦一个TCP连接建立起来之后，客户端就需要建立一个一个Channel ，每个Channel 会被指派一个唯一的ID，Channel建立在Connection之上的虚连接，RabbitMQ的所有的消息都是通过Channel来完成的，如果每一次消息通信都需要重新开启或者关闭TCP连接，在一定程度上增加了系统资源的消耗。所以RabbitMQ采用了Channel这样的方式来进行连接的优化。而这里所说的唯一的ID，就类似于选择器中的SelectorKey。

通过NIO的方式实现TCP连接复用，在一定程度上可以减少系统开销，也便于管理。这里采用了NIO，关于NIO的概念在之前的博客中有分享过，如果明确了NIO的一些概念之后就可以很好的理解连接复用技术。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
  每个线程把池一个Channel，所以Channel复用了Connection的TCP连接，同时RabbitMQ 可以确保每个线程的私密性，就像是独立的连接一样。当每个Channel的流量不是很大的时候，复用单一的Connection可以在产生性能瓶颈的情况下有效地节省TCP连接资源。

但是同样也会产生一个新的问题，就是，当复用信道本身的流量较大的时候，对性能也是一种消耗，这个时候就产生多个信道复用一个Connection所产生的瓶颈，导致整体的流量收到限制。这个时候就需要开辟多个Connection，将这些Channel按照一定的规则分别安排到这些Connection中，这个时候就需要一个叫做选择器的东西，当然这是NIO中的一些概念。有兴趣的可以了解NIO有关的概念。

Channel在AMQP中是一个比较重要的概念，大多数的操作都是在这个层面进行展开的。在代码中可以看到对于Channel的命名方式，都是对于Channel进行标识的，这样在一定程度上可以高效的区分Channel的功能、合理的将AMQP中的配置与Channel进行绑定操作。在后面的分享中也会有具体的操作。

## AMQP协议介绍 ##

上面的内容提到了，RabbitMQ应该遵从的是AMQP(高级消息队列)协议，也就是说RabbitMQ其实是AMQP的Erlang实现。当然RabbitMQ所能支持的并不是AMQP一个协议。AMQP的模型架构与RabbitMQ的模型架构是一样的，生产者将消息发送给交换器，交换器和队列进行绑定，当生产者发送消息的时候携带的路由键和绑定键相互匹配的时候，消息就会被存入该队列中，消费者可以通过订阅该队列进行消息获取。

在之前的分享中提到了RabbitMQ中的交换器、交换器类型、队列、绑定、路由键等都是遵守AMQP协议中响应的概念，也就是说RabbitMQ默认支持AMQP最新版本。

### AMQP协议 ###

AMQP协议本省包括三层内容

*  **Module Layer** 位于协议的最高层，主要是定义了一些提供客户端调用的命令，客户端可以使用这些命令进行实现自己的业务逻辑，例如消息的订阅、消息的消费者指定等等
 *  **Session Layer** 位于中间层级，主要内容是负责将客户端的命令发送到服务器，再将服务器的应答信息发送到客户端，主要是提供客户端与服务器之间的应答请求机制。
 *  **Transport Layer** 位于最底层，主要就是利用底层IO进行数据的传递，包括数据的校验、信道复用、数据表示等等。

其实上面还提到的一个概念，就是AMQP底层还就是一个通信协议，一个通信协议会涉及到报文转化、数据传递等等内容。从最底层来看，AMQP本身是应用层的协议，填充了有关TCP相关的数据部分。从高层来看AMQP又是通过命令进行交互，这个有点类似于HTTP的四种请求方式一样。

## 总结 ##

上面的内容对RabbitMQ的运转流程做了详细的说明，同时提到了NIO的概念，希望有兴趣的读者可以看看笔者之前分享的关于Linux IO模型的有关知识，了解关于NIO的相关概念。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200302132803341.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200302135120817.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25paHVpMTIz,size_16,color_FFFFFF,t_70