史上最强RabbitMQ面试题及答案(图文详解)

RabbitMQ面试题是Java面试经常问到的话题，今天给大家总结了一份RabbitMQ面试题及答案@mikechen

1、RabbitMQ是什么？

RabbitMQ是实现了高级消息队列协议（AMQP）的开源消息代理软件，亦称面向消息的中间件。

RabbitMQ是一个开源的AMQP实现，服务器端用Erlang语言编写，支持多种客户端。

 

2、AMQP 是什么?

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。

RabbitMQ 就是 AMQP 协议的 Erlang 的实现(当然 RabbitMQ 还支持 STOMP2、 MQTT3 等协议 )。

AMQP 协议的三层 ：

Module Layer:协议最高层，主要定义了一些客户端调用的命令，客户端可以用这些命令实现自己的业务逻辑。
Session Layer:中间层，主要负责客户端命令发送给服务器，再将服务端应答返回客户端，提供可靠性同步机制和错误处理。
TransportLayer:最底层，主要传输二进制数据流，提供帧的处理、信道服用、错误检测和数据表示等。

AMQP模型主要包含三大组件

• 交换器 (Exchange)：消息代理服务器中用于把消息路由到队列的组件。
• 队列 (Queue)：用来存储消息的数据结构，位于硬盘或内存中。
• 绑定 (Binding)：一套规则，告知交换器消息应该将消息投递给哪个队列。

 

3、为什么要使用RabbitMQ？

1.解耦

系统A在代码中直接调用系统B和系统C的代码，如果将来D系统接入，系统A还需要修改代码，过于麻烦。

 

2.异步

将消息写入消息队列，非必要的业务逻辑以异步的方式运行，加快响应速度。

 

3.削峰

并发量大的时候，所有的请求直接怼到数据库，造成数据库连接异常。

 

4、RabbitMQ有哪些特点?

1.可靠性:

RabbitMQ使用一些机制来保证可靠性， 如持久化、传输确认及发布确认等。

2.灵活的路由 :

在消息进入队列之前，通过交换器来路由消息。对于典型的路由功能， RabbitMQ 己经提供了一些内置的交换器来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个 交换器绑定在一起， 也可以通过插件机制来实现自己的交换器。

3.扩展性:

多个RabbitMQ节点可以组成一个集群，也可以根据实际业务情况动态地扩展 集群中节点。

4.高可用性

队列可以在集群中的机器上设置镜像，使得在部分节点出现问题的情况下队 列仍然可用。

5.多种协议:

RabbitMQ除了原生支持AMQP协议，还支持STOMP， MQTT等多种消息 中间件协议。

6.多语言客户端

RabbitMQ 几乎支持所有常用语言，比如 Java、 Python、 Ruby、 PHP、 C#、 JavaScript 等。

 

5、RabbitMQ 的缺点

1.系统可用性降低

系统引入的外部依赖越多，越容易挂掉，本来你就是A系统调用BCD三个系统的接口就好了，本来ABCD四个系统好好的，没啥问题，你偏加个MQ进来，万一MQ挂了咋整？MQ挂了，整套系统崩溃了，你不就完了么。

2.系统复杂性提高
硬生生加个MQ进来，你怎么保证消息没有重复消费？怎么处理消息丢失的情况？怎么保证消息传递的顺序性？

3.一致性问题
A系统处理完了直接返回成功了，本来都以为你这个请求就成功了；但是问题是，BD两个系统写库成功了，结果C系统写库失败了，咋整？你这数据就不一致了。

 

6、RabbitMQ的技术架构？

RabbitMQ的技术架构如下图所示：

1.生产者（Publisher）

发消息到RabbitMQ中的（Exchange）交换机上。

2.交换机（Exchange）

和生产者建立连接并接收生产者发来的消息

3.消费者（Consumer）

监听RabbitMQ中的(Queue)队列中的消息

4.队列（Queue）

Exchange将消息发送到指定的Queue中，Queue和消费者进行交互

5.路由（Routes）

交换机转发消息到队列的规则

 

7、RabbitMQ有那些基本概念？

• Broker：简单来说就是消息队列服务器实体；
• Exchange：消息交换机，它指定消息按什么规则，路由到哪个队列；
• Queue：消息队列载体，每个消息都会被投入到一个或多个队列；
• Binding：绑定，它的作用就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来；
• Routing Key：路由关键字，exchange根据这个关键字进行消息投递；
• VHost：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）；
• Producer：消息生产者，就是投递消息的程序；
• Consumer：消息消费者，就是接受消息的程序；
• Channel：消息通道，在客户端的每个连接里，可建立多个channel，每个channel代表一个会话任务。

 

8、谈谈Broker服务节点、Queue队列、Exchange交换器？

1.Broker

Broker可以看做RabbitMQ的服务节点，一般请下一个Broker可以看做一个RabbitMQ服务器。

2.Queue

Queue是RabbitMQ的内部对象，用于存储消息，多个消费者可以订阅同一队列，这时队列中的消息会被平摊（轮询）给多个消费者进行处理。

3.Exchange

生产者将消息发送到交换器(Exchange)，由交换器将消息路由到一个或者多个队列中，当路由不到时，或返回给生产者或直接丢弃。

 

9、RabbitMQ 有哪些工作模式？

RabbitMQ提供了6种模式：

1、简单模式

生产者，一个队列一个或多个消费者，当多个消费者同时监听一个队列时，他们并不能同时消费一条消息，而是随机消费消息，即一个队列中一条消息，只能被一个消费者消费。

2、主题模式(topic)

生产者，一个交换机(topicExchange)，模糊匹配路由规则，多个队列，多个消费者。

3、订阅与发布模式(fanout)

生产者，一个交换机(fanoutExchange)，没有路由规则，多个队列，多个消费者。生产者将消息不是直接发送到队列，而是发送到X交换机，然后由交换机发送给两个队列，两个消费者各自监听一个队列，来消费消息。

4、路由模式(direct)

生产者，一个交换机(directExchange)，路由规则，多个队列，多个消费者。主要根据定义的路由规则决定消息往哪个队列发送。

5、RPC模式

对于RPC请求，客户端发送一条带有两个属性的消息：replyTo,设置为仅为请求创建的匿名独占队列，和correlationId,设置为每个请求的唯一id值。请求被发送到rpc_queue队列。RPC工作进程在队列上等待请求。当一个请求出现时，它执行任务，并使用replyTo字段中的队列将结果发回客户机。客户机在回应消息队列上等待数据。当消息出现时，它检查correlationId属性。如果匹配请求中的值，则向程序返回该响应数据。

6、工作队列

注释：默认情况下，RabbitMQ将按顺序将每条消息发送给下一个消费者，平均而言，每个消费者将获得相同数量的消息，这种分发消息的方式称为循环法。

 

10、RabbitMQ 如何保证消息的可靠性？

这里的可靠性分为三种：

1. 消息到 MQ 的过程中搞丢
2. MQ 自己搞丢
3. MQ 到消费过程中搞丢

所以针对这三类的情况，如何保证可靠性呢？

生产者到 RabbitMQ，采用事务机制和 Confirm 机制，注意：事务机制和 Confirm 机制是互斥的，两者不能共存，会导致 RabbitMQ 报错。

RabbitMQ 自身，采用比如：持久化、集群、普通模式、镜像模式。

RabbitMQ 到消费者，采用比如：basicAck 机制、死信队列、消息补偿机制

 

11、RabbitMQ 消费者接收消息过程？

1.Producer先连接到Broker,建立连接Connection,开启一个信道(Channel)。

2.向Broker请求消费响应的队列中消息，可能会设置响应的回调函数。

3.等待Broker回应并投递相应队列中的消息，接收消息。

4.消费者确认收到的消息,ack。

5.RabbitMq从队列中删除已经确定的消息。

6.关闭信道。

7.关闭连接。

 

12、什么是延迟队列？RabbitMQ 怎么实现延迟队列？

延迟队列指的是存储对应的延迟消息，消息被发送以后，并不想让消费者立刻拿到消息，而是等待特定时间后，消费者才能拿到这个消息进行消费。

RabbitMQ本身是没有延迟队列的，要实现延迟消息，一般有两种方式：

通过RabbitMQ本身队列的特性来实现，需要使用RabbitMQ的死信交换机（Exchange）和消息的存活时间TTL（Time To Live）。
在RabbitMQ 3.5.7及以上的版本提供了一个插件（rabbitmq-delayed-message-exchange）来实现延迟队列功能。同时，插件依赖Erlang/OPT 18.0及以上。
也就是说，AMQP 协议以及RabbitMQ本身没有直接支持延迟队列的功能，但是可以通过TTL和DLX模拟出延迟队列的功能。

 

13、RabbitMQ中消息可能有的几种状态?

• alpha: 消息内容(包括消息体、属性和 headers) 和消息索引都存储在内存中 ；
• beta: 消息内容保存在磁盘中，消息索引保存在内存中；
• gamma: 消息内容保存在磁盘中，消息索引在磁盘和内存中都有 ；
• delta: 消息内容和索引都在磁盘中 。

 

14、如何保证 RabbitMQ 消息的顺序性？

拆分多个 queue(消息队列)，每个 queue(消息队列) 一个 consumer(消费者)，就是多一些 queue (消息队列)而已，确实是麻烦点；

或者就一个 queue (消息队列)但是对应一个 consumer(消费者)，然后这个 consumer(消费者)内部用内存队列做排队，然后分发给底层不同的 worker 来处理。

 

15、如何保证RabbitMQ消息队列的高可用?

RabbitMQ 有三种模式：

1.单机模式

单机模式：就是demo级别的，一般就是你本地启动了玩玩儿的，没人生产用单机模式

 

2.普通集群模式

普通集群模式：意思就是在多台机器上启动多个RabbitMQ实例，每个机器启动一个。

 

3.镜像集群模式

镜像集群模式：这种模式才是所谓的RabbitMQ的高可用模式，跟普通集群模式不一样的是，你创建的queue，无论元数据(元数据指RabbitMQ的配置数据)还是queue里的消息都会存在于多个实例上，然后每次你写消息到queue的时候，都会自动把消息到多个实例的queue里进行消息同步。

 

作者简介

陈睿|mikechen(个人微信：mikechen68)，10年+大厂架构经验，曾就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

以上!

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