RabbitMQ探索之路（一）：RabbitMQ简介

最新推荐文章于 2025-06-10 18:28:11 发布

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本文介绍了RabbitMQ的基本概念，包括其作为消息中间件的角色、工作原理及架构组成。此外，还详细解释了四种主要的交换机类型：fanout、direct、topic和headers的工作方式。

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一：何为RabbitMQ?

作为Windows忠实用户，不得不提微软自带的MSMQ,Windows自带的一个服务，message是存放在文件系统的，这是最原始的消息队列了。

然而如今的分布式以及消息处理，必须要满足【集群，消息确认，内存化，高可用以及镜像】，这些就是最新的消息队列，如 ActiveMQ,ZereMQ,RabbitMQ等。

二：RabbitMQ的本质

1.RabbitMQ是用Erlang语言写的

2.遵循[AMQP]协议，一种高级队列协议

也就是，RabbitMQ是遵循AMQP协议并用erlang代码实现的消息系统

三：整体架构

几个基本概念还是需要了解的：

　　RabbitMQ Server

　　也叫Broker Server，它不是运送食物的卡车，而是一种传输服务。原话是RabbitMQ isn't a food truck, it's a delivery service. 它的角色就是维护一条从Producer到Consumer的路线，保证数据能够按照指定的方式进行传输。虽然这个保证也不是100%的保证，但是对于普通的应用来说这已经足够了。当然对于商业系统来说，可以再做一层数据一致性的guard，就可以彻底保证系统的一致性了。

Client P

也叫Producer，数据的发送方。Create messages and publish (send) them to a Broker Server (RabbitMQ)。一个Message有两个部分：payload（有效载荷）和label（标签）。payload顾名思义就是传输的数据。label是exchange的名字或者说是一个tag，它描述了payload，而且RabbitMQ也是通过这个label来决定把这个Message发给哪个Consumer。AMQP仅仅描述了label，而RabbitMQ决定了如何使用这个label的规则。

Client C

也叫Consumer，数据的接收方。Consumers attach to a Broker Server (RabbitMQ) and subscribe to a queue。把queue比作是一个有名字的邮箱。当有Message到达某个邮箱后，RabbitMQ把它发送给它的某个订阅者即Consumer。当然可能会把同一个Message发送给很多的Consumer。在这个Message中，只有payload，label已经被删掉了。对于Consumer来说，它是不知道谁发送的这个信息的,就是协议本身不支持。当然了,如果Producer发送的payload包含了Producer的信息就另当别论了。

对于一个数据从Producer到Consumer的正确传递，还有三个概念需要明确：exchanges, queues and bindings。

Exchanges are where producers publish their messages.
Queues are where the messages end up and are received by consumers.
Bindings are how the messages get routed from the exchange to particular queues.

还有几个概念是上述图中没有标明的，那就是Connection（连接）和Channel（通道，频道）。

Connection

就是一个TCP的连接。Producer和Consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server的。以后我们可以看到，程序的起始处就是建立这个TCP连接。

Channel

虚拟连接。它建立在上述的TCP连接中。数据流动都是在Channel中进行的。也就是说，一般情况是程序起始建立TCP连接，第二步就是建立这个Channel。

那么，为什么使用Channel，而不是直接使用TCP连接？

对于OS来说，建立和关闭TCP连接是有代价的，频繁的建立关闭TCP连接对于系统的性能有很大的影响，而且TCP的连接数也有限制，这也限制了系统处理高并发的能力。但是，在TCP连接中建立Channel是没有上述代价的。对于Producer或者Consumer来说，可以并发的使用多个 Channel进行Publish或者Receive。有实验表明，1s的数据可以Publish10K的数据包。当然对于不同的硬件环境，不同的数据包大小这个数据肯定不一样，但是我只想说明，对于普通的Consumer或者 Producer来说，这已经足够了。如果不够用，你考虑的应该是如何细化SPLIT你的设计。

四：四种交换机：

RabbitMQ常用的Exchange Type有fanout、direct、topic、headers这四种（AMQP规范里还提到两种Exchange Type，分别为system与自定义，这里不予以描述），下面分别进行介绍。

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。

上图中，生产者（P）发送到Exchange（X）的所有消息都会路由到图中的两个Queue，并最终被两个消费者（C1与C2）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。

以上图的配置为例，我们以routingKey="error"发送消息到Exchange，则消息会路由到Queue1（amqp.gen-S9b…，这是由RabbitMQ自动生成的Queue名称）和Queue2（amqp.gen-Agl…）；如果我们以 Routing Key="info"或routingKey="warning"来发送消息，则消息只会路由到Queue2。如果我们以其他Routing Key发送消息，则消息不会路由到这两个Queue中。

3.topic

前面讲到direct类型的Exchange路由规则是完全匹配Binding Key与Routing Key，但这种严格的匹配方式在很多情况下不能满足实际业务需求。topic类型的Exchange在匹配规则上进行了扩展，它与direct类型的Exchage相似，也是将消息路由到Binding Key与Routing Key相匹配的Queue中，但这里的匹配规则有些不同，它约定：

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"。Binding Key与Routing Key一样也是句点号“. ”分隔的字符串。

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）。

以上图中的配置为例，routingKey=”quick.orange.rabbit”的消息会同时路由到Q1与Q2，routingKey=”lazy.orange.fox”的消息会路由到Q1，routingKey=”lazy.brown.fox”的消息会路由到Q2， routingKey=”lazy.pink.rabbit”的消息会路由到Q2（只会投递给Q2一次，虽然这个routingKey与Q2的两个bindingKey都匹配）；routingKey=”quick.brown.fox”、routingKey=”orange”、 routingKey=”quick.orange.male.rabbit”的消息将会被丢弃，因为它们没有匹配任何bindingKey。

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。

该类型的Exchange没有用到过（不过也应该很有用武之地），所以不做介绍。

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