什么是AMQP

原创于 2025-09-16 17:56:23 发布 · 923 阅读

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#中间件 #网络协议 #java #面试 #学习 #分布式

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AMQP 概述

AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）是一种开放标准的应用层协议，用于异步消息传递，支持跨平台、跨语言通信。其核心设计目标是实现可靠、高效的消息队列系统，适用于分布式架构和企业级应用。

AMQP 核心组件

Exchange：接收生产者发送的消息，并根据路由规则将消息分发到队列。
Queue：存储消息的缓冲区，等待消费者处理。
Binding：定义 Exchange 和 Queue 之间的路由规则（如路由键）。
Message：包含有效载荷（payload）和元数据（如头信息、路由键）。

AMQP 工作流程

生产者将消息发送到 Exchange，并指定路由键。
Exchange 根据绑定规则将消息路由到一个或多个队列。
消费者从队列中获取消息并处理。

AMQP 常见交换类型

交换机类型	作用	使用场景	参数配置
Direct	根据路由键（Routing Key）精确匹配消息队列	点对点消息传递、任务分发	`routing_key`（必填）、`durable`（持久化）、`auto_delete`（自动删除）
Fanout	将消息广播到所有绑定的队列，忽略路由键	广播通知、日志分发	`durable`、`auto_delete`，无需`routing_key`
Topic	按通配符模式（`*`或`#`）匹配路由键	多条件订阅（如日志分级、地理区域消息）	`routing_key`（含通配符）、`durable`、`auto_delete`
Headers	根据消息头（Headers）键值对匹配队列，忽略路由键	复杂过滤条件（如消息类型、版本）	`headers`（键值对）、`x-match`（`all`或`any`）

详细说明

Direct交换机

路由规则：完全匹配routing_key，如order.created仅路由到绑定相同键的队列。
典型场景：订单处理系统，每个消息类型对应独立队列。

Fanout交换机

路由规则：无差别复制到所有绑定队列，性能高但无选择性。
典型场景：实时通知（如新闻推送）、多服务缓存更新。

Topic交换机

路由规则：*匹配一个词，#匹配多级。如logs.*.error可匹配logs.app.error。
典型场景：IoT设备数据分类（如sensor.temperature.floor1）。

Headers交换机

路由规则：比较消息头与队列声明的headers，x-match:all需全部匹配，x-match:any匹配任一。
典型场景：多维度路由（如region=asia且priority=high的消息）。

配置示例（RabbitMQ）

// Direct交换机
channel.exchangeDeclare("orders", "direct", true);

// Fanout交换机
channel.exchangeDeclare("orders", "fanout", true);

//Topic交换机
channel.exchangeDeclare("logs", "topic", false);

//Header交换机
Map<String, Object> args = new HashMap<>();
args.put("x-match", "all");
args.put("department", "finance");

channel.queueBind("finance_queue", "hr", "", args);

AMQP 实现工具

RabbitMQ：最流行的开源 AMQP 实现，支持多种客户端语言。
ActiveMQ：支持 AMQP 和其他协议（如 STOMP）。
Azure Service Bus：云服务中的 AMQP 兼容消息队列。

AMQP 示例代码（Java+ RabbitMQ）

生产者代码

发送消息到指定队列：

import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.Channel;

public class Producer {
    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        try (Connection connection = factory.newConnection();
             Channel channel = connection.createChannel()) {
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            String message = "Hello AMQP!";
            channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            System.out.println("Sent: " + message);
        }
    }
}

消费者代码

从队列接收消息：

import com.rabbitmq.client.*;
import java.io.IOException;

public class Consumer {
    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        System.out.println("Waiting for messages...");

        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println("Received: " + message);
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {});
    }
}

交换机示例

使用直连交换机（Direct Exchange）路由消息：

// 生产者端
channel.exchangeDeclare("direct_logs", BuiltinExchangeType.DIRECT);
channel.basicPublish("direct_logs", "error", null, "Error message".getBytes());

// 消费者端
String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
channel.queueBind(queueName, "direct_logs", "error");
channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});

连接参数

配置连接参数（如用户名、密码、虚拟主机）：

ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("rabbitmq.example.com");
factory.setPort(5672);
factory.setUsername("guest");
factory.setPassword("guest");
factory.setVirtualHost("/");

消息确认

启用消费者端手动确认：

channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, (consumerTag, delivery) -> {
    String message = new String(delivery.getBody());
    System.out.println("Processing: " + message);
    channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
}, consumerTag -> {});

持久化配置

声明持久化队列和消息：

boolean durable = true;
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, durable, false, false, null);
channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, 
    MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
    message.getBytes());

以上代码示例覆盖了 AMQP 的基本操作，包括消息生产、消费、交换机使用和持久化配置。实际应用时需根据业务需求调整参数和处理逻辑。