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一文搞懂 RabbitMQ 的重要概念以及装置

一 RabbitMQ 介绍

这部分参考了《RabbitMQ 实战指南》这本书的第 1 章和第 2 章。

1.1 RabbitMQ 简介

RabbitMQ 是采纳 Erlang 语言实现 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol，高级音讯队列协定）的消息中间件，它最后起源于金融零碎，用于在分布式系统中存储转发音讯。

RabbitMQ 倒退到明天，被越来越多的人认可，这和它在易用性、扩展性、可靠性和高可用性等方面的卓著体现是分不开的。RabbitMQ 的具体特点能够概括为以下几点：

  • 可靠性： RabbitMQ 应用一些机制来保障音讯的可靠性，如长久化、传输确认及公布确认等。
  • 灵便的路由： 在音讯进入队列之前，通过交换器来路由音讯。对于典型的路由性能，RabbitMQ 己经提供了一些内置的交换器来实现。针对更简单的路由性能，能够将多个交换器绑定在一起，也能够通过插件机制来实现本人的交换器。这个前面会在咱们将 RabbitMQ 外围概念的时候具体介绍到。
  • 扩展性： 多个 RabbitMQ 节点能够组成一个集群，也能够依据理论业务状况动静地扩大集群中节点。
  • 高可用性： 队列能够在集群中的机器上设置镜像，使得在局部节点呈现问题的状况下队列依然可用。
  • 反对多种协定： RabbitMQ 除了原生反对 AMQP 协定，还反对 STOMP、MQTT 等多种消息中间件协定。
  • 多语言客户端： RabbitMQ 简直反对所有罕用语言，比方 Java、Python、Ruby、PHP、C#、JavaScript 等。
  • 易用的治理界面： RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面，使得用户能够监控和治理音讯、集群中的节点等。在装置 RabbitMQ 的时候会介绍到，装置好 RabbitMQ 就自带治理界面。
  • 插件机制： RabbitMQ 提供了许多插件，以实现从多方面进行扩大，当然也能够编写本人的插件。感觉这个有点相似 Dubbo 的 SPI 机制。

1.2 RabbitMQ 外围概念

RabbitMQ 整体上是一个生产者与消费者模型，次要负责接管、存储和转发音讯。能够把消息传递的过程设想成：当你将一个包裹送到邮局，邮局会暂存并最终将邮件通过邮递员送到收件人的手上，RabbitMQ 就好比由邮局、邮箱和邮递员组成的一个零碎。从计算机术语层面来说，RabbitMQ 模型更像是一种交换机模型。

上面再来看看图 1—— RabbitMQ 的整体模型架构。

上面我会一一介绍上图中的一些概念。

1.2.1 Producer(生产者) 和 Consumer(消费者)
  • Producer(生产者) : 生产音讯的一方（邮件投递者）
  • Consumer(消费者) : 生产音讯的一方（邮件收件人）

音讯个别由 2 局部组成：音讯头 （或者说是标签 Label）和  音讯体。音讯体也能够称为 payLoad , 音讯体是不通明的，而音讯头则由一系列的可选属性组成，这些属性包含 routing-key（路由键）、priority（绝对于其余音讯的优先权）、delivery-mode（指出该音讯可能须要持久性存储）等。生产者把音讯交由 RabbitMQ 后，RabbitMQ 会依据音讯头把音讯发送给感兴趣的 Consumer(消费者)。

1.2.2 Exchange(交换器)

在 RabbitMQ 中，音讯并不是间接被投递到 Queue(音讯队列) 中的，两头还必须通过 Exchange(交换器) 这一层，Exchange(交换器) 会把咱们的音讯调配到对应的 Queue(音讯队列) 中。

Exchange(交换器) 用来接管生产者发送的音讯并将这些音讯路由给服务器中的队列中，如果路由不到，或者会返回给 Producer(生产者)，或者会被间接抛弃掉。这里能够将 RabbitMQ 中的交换器看作一个简略的实体。

RabbitMQ 的 Exchange(交换器) 有 4 种类型，不同的类型对应着不同的路由策略：direct(默认)，fanout, topic, 和 headers，不同类型的 Exchange 转发音讯的策略有所区别。这个会在介绍 Exchange Types(交换器类型) 的时候介绍到。

Exchange(交换器) 示意图如下：

生产者将音讯发给交换器的时候，个别会指定一个 RoutingKey(路由键)，用来指定这个音讯的路由规定，而这个 RoutingKey 须要与交换器类型和绑定键 (BindingKey) 联结应用能力最终失效。

RabbitMQ 中通过 Binding(绑定) 将 Exchange(交换器) 与 Queue(音讯队列) 关联起来，在绑定的时候个别会指定一个 BindingKey(绑定建) , 这样 RabbitMQ 就晓得如何正确将音讯路由到队列了, 如下图所示。一个绑定就是基于路由键将交换器和音讯队列连接起来的路由规定，所以能够将交换器了解成一个由绑定形成的路由表。Exchange 和 Queue 的绑定能够是多对多的关系。

Binding(绑定) 示意图：

生产者将音讯发送给交换器时，须要一个 RoutingKey, 当 BindingKey 和 RoutingKey 相匹配时，音讯会被路由到对应的队列中。在绑定多个队列到同一个交换器的时候，这些绑定容许应用雷同的 BindingKey。BindingKey 并不是在所有的状况下都失效，它依赖于交换器类型，比方 fanout 类型的交换器就会忽视，而是将音讯路由到所有绑定到该交换器的队列中。

1.2.3 Queue(音讯队列)

Queue(音讯队列) 用来保留音讯直到发送给消费者。它是音讯的容器，也是音讯的起点。一个音讯可投入一个或多个队列。音讯始终在队列外面，期待消费者连贯到这个队列将其取走。

RabbitMQ 中音讯只能存储在 队列 中，这一点和 Kafka 这种消息中间件相同。Kafka 将音讯存储在 topic（主题） 这个逻辑层面，而绝对应的队列逻辑只是 topic 理论存储文件中的位移标识。RabbitMQ 的生产者生产音讯并最终投递到队列中，消费者能够从队列中获取音讯并生产。

多个消费者能够订阅同一个队列，这时队列中的音讯会被均匀摊派（Round-Robin，即轮询）给多个消费者进行解决，而不是每个消费者都收到所有的音讯并解决，这样防止的音讯被反复生产。

RabbitMQ 不反对队列层面的播送生产, 如果有播送生产的需要，须要在其上进行二次开发, 这样会很麻烦，不倡议这样做。

1.2.4 Broker（消息中间件的服务节点）

对于 RabbitMQ 来说，一个 RabbitMQ Broker 能够简略地看作一个 RabbitMQ 服务节点，或者 RabbitMQ 服务实例。大多数状况下也能够将一个 RabbitMQ Broker 看作一台 RabbitMQ 服务器。

下图展现了生产者将音讯存入 RabbitMQ Broker, 以及消费者从 Broker 中生产数据的整个流程。

这样图 1 中的一些对于 RabbitMQ 的基本概念咱们就介绍结束了，上面再来介绍一下 Exchange Types(交换器类型)。

1.2.5 Exchange Types(交换器类型)

RabbitMQ 罕用的 Exchange Type 有 fanout、direct、topic、headers 这四种（AMQP 标准里还提到两种 Exchange Type，别离为 system 与 自定义，这里不予以形容）。

① fanout

fanout 类型的 Exchange 路由规定非常简单，它会把所有发送到该 Exchange 的音讯路由到所有与它绑定的 Queue 中，不须要做任何判断操作，所以 fanout 类型是所有的交换机类型外面速度最快的。fanout 类型罕用来播送音讯。

② direct

direct 类型的 Exchange 路由规定也很简略，它会把音讯路由到那些 Bindingkey 与 RoutingKey 齐全匹配的 Queue 中。

以上图为例，如果发送音讯的时候设置路由键为“warning”, 那么音讯会路由到 Queue1 和 Queue2。如果在发送音讯的时候设置路由键为 ”Info”或者 ”debug”，音讯只会路由到 Queue2。如果以其余的路由键发送音讯，则音讯不会路由到这两个队列中。

direct 类型罕用在解决有优先级的工作，依据工作的优先级把音讯发送到对应的队列，这样能够指派更多的资源去解决高优先级的队列。

③ topic

后面讲到 direct 类型的交换器路由规定是齐全匹配 BindingKey 和 RoutingKey，然而这种严格的匹配形式在很多状况下不能满足理论业务的需要。topic 类型的交换器在匹配规定上进行了扩大，它与 direct 类型的交换器类似，也是将音讯路由到 BindingKey 和 RoutingKey 相匹配的队列中，但这里的匹配规定有些不同，它约定：

  • RoutingKey 为一个点号“．”分隔的字符串（被点号“．”分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），如“com.rabbitmq.client”、“java.util.concurrent”、“com.hidden.client”;
  • BindingKey 和 RoutingKey 一样也是点号“．”分隔的字符串；
  • BindingKey 中能够存在两种非凡字符串“”和“#”，用于做含糊匹配，其中“”用于匹配一个单词，“#”用于匹配多个单词(能够是零个)。

以上图为例：

  • 路由键为“com.rabbitmq.client”的音讯会同时路由到 Queuel 和 Queue2;
  • 路由键为“com.hidden.client”的音讯只会路由到 Queue2 中；
  • 路由键为“com.hidden.demo”的音讯只会路由到 Queue2 中；
  • 路由键为“java.rabbitmq.demo”的音讯只会路由到 Queuel 中；
  • 路由键为“java.util.concurrent”的音讯将会被抛弃或者返回给生产者（须要设置 mandatory 参数），因为它没有匹配任何路由键。
④ headers(不举荐)

headers 类型的交换器不依赖于路由键的匹配规定来路由音讯，而是依据发送的音讯内容中的 headers 属性进行匹配。在绑定队列和交换器时制订一组键值对，当发送音讯到交换器时，RabbitMQ 会获取到该音讯的 headers（也是一个键值对的模式)’ 比照其中的键值对是否齐全匹配队列和交换器绑定时指定的键值对，如果齐全匹配则音讯会路由到该队列，否则不会路由到该队列。headers 类型的交换器性能会很差，而且也不实用，基本上不会看到它的存在。

二 装置 RabbitMq

通过 Docker 装置十分不便，只须要几条命令就好了，我这里是只说一下惯例装置办法。

后面提到了 RabbitMQ 是由 Erlang 语言编写的，也正因如此，在装置 RabbitMQ 之前须要装置 Erlang。

留神：在装置 RabbitMQ 的时候须要留神 RabbitMQ 和 Erlang 的版本关系，如果不留神的话会导致出错，两者对应关系如下:

2.1 装置 erlang

1 下载 erlang 安装包

在官网下载而后上传到 Linux 上或者间接应用上面的命令下载对应的版本。

[root@SnailClimb local]#wget http://erlang.org/download/otp_src_19.3.tar.gz

erlang 官网下载：http://www.erlang.org/downloads

2 解压 erlang 安装包

[root@SnailClimb local]#tar -xvzf otp_src_19.3.tar.gz

3 删除 erlang 安装包

[root@SnailClimb local]#rm -rf otp_src_19.3.tar.gz

4 装置 erlang 的依赖工具

[root@SnailClimb local]#yum -y install make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel openssl-devel unixODBC-devel

5 进入 erlang 安装包解压文件对 erlang 进行装置环境的配置

新建一个文件夹

[root@SnailClimb local]# mkdir erlang

对 erlang 进行装置环境的配置

[root@SnailClimb otp_src_19.3]# 
./configure --prefix=/usr/local/erlang --without-javac

6 编译装置

[root@SnailClimb otp_src_19.3]# 
make && make install

7 验证一下 erlang 是否装置胜利了

[root@SnailClimb otp_src_19.3]# ./bin/erl

运行上面的语句输入“hello world”

 io:format("hello world~n", []).

功败垂成，咱们的 erlang 曾经装置实现。

8 配置 erlang 环境变量

[root@SnailClimb etc]# vim profile

追加下列环境变量到文件开端

#erlang
ERL_HOME=/usr/local/erlang
PATH=$ERL_HOME/bin:$PATH
export ERL_HOME PATH

运行下列命令使配置文件 profile 失效

[root@SnailClimb etc]# source /etc/profile

输出 erl 查看 erlang 环境变量是否配置正确

[root@SnailClimb etc]# erl

2.2 装置 RabbitMQ

1. 下载 rpm

wget https://www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.8/rabbitmq-server-3.6.8-1.el7.noarch.rpm

或者间接在官网下载

https://www.rabbitmq.com/install-rpm.html

2. 装置 rpm

rpm --import https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-release-signing-key.asc

紧接着执行：

yum install rabbitmq-server-3.6.8-1.el7.noarch.rpm

中途须要你输出 ”y” 能力持续装置。

3 开启 web 治理插件

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

4 设置开机启动

chkconfig rabbitmq-server on

4. 启动服务

service rabbitmq-server start

5. 查看服务状态

service rabbitmq-server status

6. 拜访 RabbitMQ 控制台

浏览器拜访：http:// 你的 ip 地址:15672/

默认用户名和明码：guest/guest; 然而须要留神的是：guestuest 用户只是被答应从 localhost 拜访。官网文档形容如下：

“guest”user can only connect via localhost

解决近程拜访 RabbitMQ 近程拜访明码谬误

新建用户并受权

[root@SnailClimb rabbitmq]# rabbitmqctl add_user root root
Creating user "root" ...
[root@SnailClimb rabbitmq]# rabbitmqctl set_user_tags root administrator

Setting tags for user "root" to [administrator] ...
[root@SnailClimb rabbitmq]# 
[root@SnailClimb rabbitmq]# rabbitmqctl set_permissions -p / root ".*" ".*" ".*"
Setting permissions for user "root" in vhost "/" ...

再次拜访:http:// 你的 ip 地址:15672/ , 输出用户名和明码：root root

正文完
java
发表至： java
2020-12-16
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