RabbitMQ速通--01消息队列概述与安装-优快云博客

消息队列概述

消息队列是一种进程间通信或同一进程内不同线程的通信方式，用于解决系统间的异步通信和解耦问题

基本概念

消息(Message)
- 是消息队列系统中的基本数据单位，包含消息头和消息体
- 消息通常具有持久化属性，确保再系统故障时不会丢失
- 消息头(包含元数据信息)
  - 消息ID(唯一标识符)
  - 时间戳(创建/发送时间)
  - 优先级(处理优先级)
  - 过期时间(TTL)
  - 路由信息(目的地等)
- 消息体(实际传输的数据内容)
  - 文本格式(JSON/XML/纯文本)
  - 二进制数据(图片/视频等)
队列(Queue)
- 是消息的存储和管理核心
- FIFO特性
  - 严格保证先进先出顺序(某些高级队列支持优先级)
- 容量控制
  - 可以设置最大消息数和存储大小限制
- 状态管理
  - 维护消息的可见状态(待处理/处理中/已完成)
- 死信队列
  - 处理失败消息的特殊队列
生产者(Producer)
- 发送消息的应用程序
- 主要职责
  - 消息构建：创建符合规范的消息结构
  - 路由选择：确定消息应发送到那个队列/主题
  - 错误处理：处理发送失败的情况(重试/记录等)
  - 流量控制：根据消费者能力调节发送速率
消费者(Consumer)
- 接收并处理消息的应用程序
- 主要功能
  - 消息获取：主动拉取或被动接收消息
  - 消息确认：处理成功后发送ACK，失败时NACK
  - 并发控制：管理处理线程/协程数量
  - 幂等处理：确保重复消息不会导致异常
交换机(Exchange)
- 直连交换机(Direct Exchange)
  - 工作原理：将消息路由到Binding Key与Routing Key完全匹配的队列
  - 使用场景：点对点精确消息传递
  - 特点：完全匹配路由键，一个消息通常只路由到一个队列(除非多个队列绑定相同路由键)
- 扇出交换机(Fanout Exchange)
  - 工作原理：将消息路由到所有绑定到该交换机的队列，忽略路由键
  - 使用场景：广播消息
  - 特点：不处理路由键，消息会发送到所有绑定的队列，性能最高
- 主题交换机(Topic Exchange)
  - 工作原理：基于通配符匹配规则将消息路由到匹配的队列
  - 使用场景：基于模式的消息路由
  - 特点：路由键可以使用通配符(*匹配一个单词，#匹配零个或多个单词)
- 头交换机(Headers Exchange)
  - 工作原理：基于消息头(Headers)而非路由键进行匹配
  - 使用场景：基于消息属性的复杂路由
  - 特点：忽略路由键，使用headers属性匹配，可以指定x-match为all(所有header必须匹配)或any(任一header匹配)
代理(Broker)
- 核心功能
- 消息路由
  - 根据规则将消息分发到正确队列
- 持久化存储
  - 将消息写入磁盘防止丢失
- 访问控制
  - 管理生产者和消费者的权限
- 监控统计
  - 收集消息流量和处理指标
- 集群管理
  - 再多节点间协调消息分发

核心特性

异步通信
- 非阻塞操作
  - 生产者发送后立即返回，不等待消费者处理
- 回调机制
  - 可选择性设置处理完成的通知回调
- 延迟消息
  - 支持定时/延迟投递功能
- 事务支持
  - 与业务操作组成分布式事务
解耦
- 接口简化
  - 生产者和消费者只需与Broker交互
- 协议中立
  - 不同系统可使用不同协议通信
- 独立演进
  - 双方可独立升级不影响对方
- 多语言支持
  - 不同语言客户端可互通
流量控制
- 缓冲机制
  - 吸收突发流量峰值
- 速率限制
  - 控制消费者处理速度
- 负载均衡
  - 再多消费者间分配消息
- 弹性扩展
  - 根据负载动态增减资源
可靠性
- 持久化
  - 消息写入磁盘存储
- 复制机制
  - 多副本防止单点故障
- 确认机制
  - 消费者显示确认处理完成
- 重试策略
  - 失败消息自动重试
- 死信处理
  - 无法处理的消息特殊处理
扩展性
- 水平扩展
  - 可添加更多Broker节点
- 分区机制
  - 大队列分割为多个分区
- 消费者组
  - 多消费者并行处理
- 无状态设计
  - 方便动态扩容

常见消息队列模式

点对点
- 工作流程
  1. 生产者发送消息到指定队列
  2. 单个消费者从队列获取消息
  3. 消息处理完成后从队列移除
  4. 如果有多个消费者，消息会被均衡分配
- 关键特性
  - 消息的独占性消费
  - 自动负载均衡
  - 严格的顺序保证
  - 临时队列支持(请求响应模式)
发布/订阅
- 工作流程
  1. 生产者发布消息到特定主题
  2. Broker将消息复制到所有订阅者队列
  3. 每个订阅者独立接收完成消息副本
  4. 消息持久化根据配置决定
- 关键特性
  - 一对多消息分发
  - 消费者独立消费进度
  - 可选择持久化订阅
  - 灵活的路由策略(主题匹配/通配符)
- 变体模式
  - 扇出：无条件广播给所有订阅者
  - 主题路由：基于主题匹配的智能路由
  - 头路由：基于消息头的路由

安装rabbitMQ

这里为了方便，也是迎合潮流，选择在docker中安装rabbitMQ

安装docker
1. 详情见我的另一篇文章https://blog.youkuaiyun.com/bugnotfound/article/details/146439513
拉取RabbitMQ镜像
1. 这里可以选择最新版和指定版本，如果要查看版本可以去官方镜像仓库查看https://hub.docker.com/_/rabbitmq/
2. 如果要拉取最新版本直接可以使用docker pull rabbitmq:latest
3. 执行完命令后通过docker images命令来查看是否下载成功
4. 下面我会以最新版来进行安装(其实是为了偷懒，将版本号换成了latest)
启用rabbitMQ容器
1. docker run -d --name rabbitmq -p 5672:5672 -p 15672:15672 rabbitmq:latest
2. 这里使用了docker的端口映射，将容器的5672映射到了物理机的5672端口，将容器的15672映射到了物理机的15672端口
3. 其中5672端口是rabbitMQ用于消息接收，15672是用于控制面板
4. 使用docker ps命令可以查看rabbitMQ是否正常启动
开启web管理页面
1. 使用docker exec -it rabbitmq /bin/bash命令进入到容器
2. 使用rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management开启web管理页面插件
访问rabbitMQ控制面板
1. http://主机ip:15672
2. 默认的账号和密码都是guest