RabbitMQ模块（十四）

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分类专栏： java 文章标签： rabbitmq 分布式

于 2020-10-27 10:38:07 首次发布

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本文全面解析RabbitMQ应用场景、重要角色及组件，深入探讨消息持久化、集群搭建与维护策略，助您掌握RabbitMQ核心技术。

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RabbitMQ

135.rabbitmq 的使用场景有哪些？

①. 跨系统的异步通信，所有需要异步交互的地方都可以使用消息队列。就像我们除了打电话（同步）以外，还需要发短信，发电子邮件（异步）的通讯方式。

②. 多个应用之间的耦合，由于消息是平台无关和语言无关的，而且语义上也不再是函数调用，因此更适合作为多个应用之间的松耦合的接口。基于消息队列的耦合，不需要发送方和接收方同时在线。在企业应用集成（EAI）中，文件传输，共享数据库，消息队列，远程过程调用都可以作为集成的方法。

③. 应用内的同步变异步，比如订单处理，就可以由前端应用将订单信息放到队列，后端应用从队列里依次获得消息处理，高峰时的大量订单可以积压在队列里慢慢处理掉。由于同步通常意味着阻塞，而大量线程的阻塞会降低计算机的性能。

④. 消息驱动的架构（EDA），系统分解为消息队列，和消息制造者和消息消费者，一个处理流程可以根据需要拆成多个阶段（Stage），阶段之间用队列连接起来，前一个阶段处理的结果放入队列，后一个阶段从队列中获取消息继续处理。

⑤. 应用需要更灵活的耦合方式，如发布订阅，比如可以指定路由规则。

⑥. 跨局域网，甚至跨城市的通讯（CDN行业），比如北京机房与广州机房的应用程序的通信。

136.rabbitmq 有哪些重要的角色？

RabbitMQ 中重要的角色有：生产者、消费者和代理：

生产者：消息的创建者，负责创建和推送数据到消息服务器；
消费者：消息的接收方，用于处理数据和确认消息；
代理：就是 RabbitMQ 本身，用于扮演“快递”的角色，本身不生产消息，只是扮演“快递”的角色。

137.rabbitmq 有哪些重要的组件？

ConnectionFactory（连接管理器）：应用程序与Rabbit之间建立连接的管理器，程序代码中使用。
Channel（信道）：消息推送使用的通道。
Exchange（交换器）：用于接受、分配消息。
Queue（队列）：用于存储生产者的消息。
RoutingKey（路由键）：用于把生成者的数据分配到交换器上。
BindingKey（绑定键）：用于把交换器的消息绑定到队列上。

138.rabbitmq 中 vhost 的作用是什么？

vhost 可以理解为虚拟 broker ，即 mini-RabbitMQ server。其内部均含有独立的 queue、exchange 和 binding 等，但最最重要的是，其拥有独立的权限系统，可以做到 vhost 范围的用户控制。当然，从 RabbitMQ 的全局角度，vhost 可以作为不同权限隔离的手段（一个典型的例子就是不同的应用可以跑在不同的 vhost 中）。

139.rabbitmq 的消息是怎么发送的？

首先客户端必须连接到 RabbitMQ 服务器才能发布和消费消息，客户端和 rabbit server 之间会创建一个 tcp 连接，一旦 tcp 打开并通过了认证（认证就是你发送给 rabbit 服务器的用户名和密码），你的客户端和 RabbitMQ 就创建了一条 amqp 信道（channel），信道是创建在“真实” tcp 上的虚拟连接，amqp 命令都是通过信道发送出去的，每个信道都会有一个唯一的 id，不论是发布消息，订阅队列都是通过这个信道完成的。

140.rabbitmq 怎么保证消息的稳定性？

1. 消息持久化

目的：防止消息因 RabbitMQ 重启或崩溃而丢失。
实现：
- 队列持久化：声明队列时设置 durable=true。
- 消息持久化：发送消息时设置 delivery_mode=2（持久化消息）。
注意：持久化会降低性能，因为需要将消息写入磁盘。

// 队列持久化
channel.queueDeclare("myQueue", true, false, false, null);

// 消息持久化
AMQP.BasicProperties properties = new AMQP.BasicProperties.Builder()
    .deliveryMode(2) // 持久化消息
    .build();
channel.basicPublish("", "myQueue", properties, message.getBytes());

2. 生产者确认机制（Publisher Confirm）

目的：确保消息成功发送到 RabbitMQ。
实现：
- 开启生产者确认模式。
- 通过异步回调或同步等待确认消息是否成功到达 RabbitMQ。
注意：需处理未确认的消息（如重试或记录日志）。

// 开启确认模式
channel.confirmSelect();

// 发送消息
channel.basicPublish("", "myQueue", properties, message.getBytes());

// 等待确认
if (channel.waitForConfirms()) {
    System.out.println("消息发送成功");
} else {
    System.out.println("消息发送失败");
}

3. 消费者手动确认（ACK）

目的：确保消息被消费者正确处理，避免消息丢失。
实现：
- 关闭自动确认（autoAck=false）。
- 消费者处理完消息后手动发送 ACK。
- 如果处理失败，可以选择拒绝消息（NACK）或重新入队。

注意：未确认的消息会一直留在队列中，直到被确认或超时。

// 关闭自动确认
channel.basicConsume("myQueue", false, new DefaultConsumer(channel) {
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        try {
            // 处理消息
            System.out.println("收到消息: " + new String(body));
            // 手动确认
            channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
        } catch (Exception e) {
            // 处理失败，拒绝消息并重新入队
            channel.basicNack(envelope.getDeliveryTag(), false, true);
        }
    }
});

4. 消息重试机制

目的：处理消费者处理消息失败的情况。
实现：
- 在消费者代码中捕获异常并重试。
- 使用死信队列（DLX）将失败的消息转移到另一个队列，稍后重试。

注意：需设置重试次数上限，避免无限重试。

// 定义死信交换机和队列
channel.exchangeDeclare("dlxExchange", "direct");
channel.queueDeclare("dlxQueue", true, false, false, null);
channel.queueBind("dlxQueue", "dlxExchange", "dlxRoutingKey");

// 主队列绑定死信交换机
Map<String, Object> args = new HashMap<>();
args.put("x-dead-letter-exchange", "dlxExchange");
args.put("x-dead-letter-routing-key", "dlxRoutingKey");
channel.queueDeclare("myQueue", true, false, false, args);

5.集群和高可用：防止单点故障。

6.监控和告警：及时发现异常。

7.幂等性：防止重复消费。

8.流量控制：防止系统过载。

141.rabbitmq 怎么避免消息丢失？

消息持久化
ACK确认机制
设置集群镜像模式
消息补偿机制

142.要保证消息持久化成功的条件有哪些？

声明队列必须设置持久化 durable 设置为 true.
消息推送投递模式必须设置持久化，deliveryMode 设置为 2（持久）。
消息已经到达持久化交换器。
消息已经到达持久化队列。

以上四个条件都满足才能保证消息持久化成功。

143.rabbitmq 持久化有什么缺点？

持久化的缺地就是降低了服务器的吞吐量，因为使用的是磁盘而非内存存储，从而降低了吞吐量。可尽量使用 ssd 硬盘来缓解吞吐量的问题。

144.rabbitmq 有几种广播类型？

三种广播模式：

fanout: 所有bind到此exchange的queue都可以接收消息（纯广播，绑定到RabbitMQ的接受者都能收到消息）；
direct: 通过routingKey和exchange决定的那个唯一的queue可以接收消息；
topic:所有符合routingKey(此时可以是一个表达式)的routingKey所bind的queue可以接收消息；

145.rabbitmq 怎么实现延迟消息队列？

通过消息过期后进入死信交换器，再由交换器转发到延迟消费队列，实现延迟功能；
使用 RabbitMQ-delayed-message-exchange 插件实现延迟功能。

146.rabbitmq 集群有什么用？

集群主要有以下两个用途：

高可用：某个服务器出现问题，整个 RabbitMQ 还可以继续使用；
高容量：集群可以承载更多的消息量。

147.rabbitmq 节点的类型有哪些？

磁盘节点：消息会存储到磁盘。
内存节点：消息都存储在内存中，重启服务器消息丢失，性能高于磁盘类型。

148.rabbitmq 集群搭建需要注意哪些问题？

各节点之间使用“–link”连接，此属性不能忽略。
各节点使用的 erlang cookie 值必须相同，此值相当于“秘钥”的功能，用于各节点的认证。
整个集群中必须包含一个磁盘节点。

149.rabbitmq 每个节点是其他节点的完整拷贝吗？为什么？

不是，原因有以下两个：

存储空间的考虑：如果每个节点都拥有所有队列的完全拷贝，这样新增节点不但没有新增存储空间，反而增加了更多的冗余数据；
性能的考虑：如果每条消息都需要完整拷贝到每一个集群节点，那新增节点并没有提升处理消息的能力，最多是保持和单节点相同的性能甚至是更糟。