RabbitMQ教程(入门到精通万字图文详解)

RabbitMQ定义

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。

 

RabbitMQ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。

 

RabbitMQ下载

RabbitMQ 官网下载：https://www.rabbitmq.com/download.html

如下图所示：

选择上图的RabbitMQ版本，按提示下载最新版本即可

 

RabbitMQ安装

这里主要包含不同操作系统版本的安装，比如：windows和linux版本等。

Windows RabbitMQ安装教程(手把手教你5步成功)

Linux安装RabbitMQ详解(手把手教你5步成功)

Centos7安装RabbitMQ(5大详细图文步骤详解)

选择自己系统的RabbitMQ版本，上面链接点击即可详细查看安装步骤。

安装成功后，打开浏览器访问：

http://localhost:15672

用默认账号：guest  密码： guest，登录即可：

 

RabbitMQ使用

RabbitMQ安装好后，我们就可以开始使用了，这里举一个简要的实例，如下：

一个producer发送消息，一个接收者接收消息，并在控制台打印出来，如下图：

RabbitMQ使用示例如下：

1.RabbitMQ Maven依赖：

<dependency>
        <groupId>com.rabbitmq</groupId>
        <artifactId>amqp-client</artifactId>
        <version>5.0.0</version>
</dependency>

 

2.RabbitMQ 发送端实现

代码如下所示：

public class Send  
{  
    //队列名称  
    private final static String QUEUE_NAME = "helloMQ";  
  
    public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException, TimeoutException  
    {  
        /** 
         * 创建连接连接到MabbitMQ 
         */  
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();  

        //设置MabbitMQ所在主机ip或者主机名  
        factory.setHost("localhost");  

        //创建一个连接  
        Connection connection = factory.newConnection(); 
 
        //创建一个频道  
        Channel channel = connection.createChannel();  

        //指定一个队列  
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);  

        //发送的消息  
        String message = "hello world!";  

        //往队列中发出一条消息  
        channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());  
        System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");  

        //关闭频道和连接  
        channel.close();  
        connection.close();  
     }  
}

主要流程就是5大流程：

1）producer生产发送消息；

2）创建一个频道(channel )；

3)制定一个队列(queue)；

4)往队列(queue)发送消息(message)；

5)关闭频道和连接；

 

3.RabbitMQ 接收端实现

代码如下所示：

public class Receive{

    // 队列名称
    private final static String QUEUE_NAME = "helloMQ";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {

        // 打开连接和创建频道，与发送端一样
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明队列，主要为了防止消息接收者先运行此程序，队列还不存在时创建队列。
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");

        //创建消费者
        Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                String message = new String(body, "UTF-8");
                System.out.println(" [x] Received '" + message + "'");
            }
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

消费端：不断等待服务器推送消息，然后在控制台输出。

 

RabbitMQ架构

RabbitMQ架构，如下图所示：

RabbitMQ架构：会涉及如下模型：Producer、Consumer、Queue、Exchange、Broker、RoutingKey、BindingKey。

 

RabbitMQ集群

RabbitMQ本身是基于Erlang编写，Erlang语言天生具备分布式特性，因此RabbitMQ天然支持集群。

RabbitMQ 集群中节点包括内存节点(RAM)、 磁盘节点(Disk， 消息持久化)， 集群中至少有一个 Disk 节点。

 

1.集群是保证可靠性的一种方式，采用多节点，是数据高可靠性的有效解决方案。

2.同时可以增加节点，通过水平扩展以达到增加消息吞吐量能力的目的。

RabbitMQ集群模式主要4种：主备模式，远程模式、镜像模式、多活模式，更加详细集群请查看：

RabbitMQ集群详解(4种常用集群模式)

 

RabbitMQ原理

RabbitMQ原理，如下图所示：

RabbitMQ的工作原理，主要包含从消息的生成到消息的消费的全过程，其中会涉及如下组件：Broker、Exchange、Queue等组件。

所以，要更好的理解RabbitMQ的工作原理，需要理解这些组件的作用。

1）Broker：简单来说就是消息队列服务器实体；

2）Exchange：即消息交换机，它指定消息按什么规则，路由到哪个队列；

3）Queue：也就是消息队列载体,每个消息都会被投入到一个或多个队列；

4）Binding：就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来；

5）Routing Key：即路由关键字，exchange根据这个关键字进行消息投递；

6）VHost：vhost 可以理解为虚拟 broker ，即 mini-RabbitMQ server；

7）Producer：这个大家都比较清楚了，就是消息生产者，就是生成消息的程序；

8）Consumer：这个大家也比较清楚，就是消息消费者，就是接受消息的程序；

9）Channel：即可消息通道，可建立多个channel，每个channel代表一个会话任务；

 

RabbitMQ工作流程

把RabbitMQ的组件理解后，下面理解RabbitMQ的工作原理就容易了，主要就是：这些组件是怎样流转的。

RabbitMQ的工作流程：

第一步：生产者生产消息

主要就是：消息生产者（Producer），通过信道（Channel），把消息发送给交换机（Exchange)。

 

第二步：交换机接收消息

交换机（Exchange）接收消息，并且负责对消息进行路由，交换机根据消息的属性来把消息分发到不同的队列（Queue）上。

这里的交互机会涉及如下四种类型：

1. 直接Direct；
2. 扇出Fanout ；
3. 主题Topic ；
4. 消息头Headers；

 

第三步：消费消息

消费者监听RabbitMQ中的(Queue)队列中的消息，然后去消费。

备注：消息（Message）会一直留在队列里，直到被消费者（Consumer）消费。

 

RabbitMQ工作模式

RabbitMQ工作模式详解(5种常用工作模式)

1.简单模式

简单模式：主要就是一个producer发送消息，一个接收者接收消息。

模型如下图所示：

简单模式实现：一发一接的简单结构，一个队列中一条消息，只能被一个消费者消费。

简单模式的应用场景：手机短信、邮件单发。

 

2.工作队列模式

在简单模式中，一个生产者对应一个消费者，而实际生产过程中有多个消费者接收消息，这就是工作队列模式。

如下图所示：

与简单模式相比，多了一个或一些消费端，多个消费端共同消费同一个队列中的消息。

 

3.发布订阅模式

在订阅模式中，可以实现一条消息被多个消费者获取。

模型如下图所示：

在订阅模型中，多了一个 Exchange 角色，而且过程略有变化：

1. 生产者：也就是要发送消息的程序，但是不再发送到队列中，而是发给交换机；
2. 消费者：消息的接收者，会一直等待消息到来；
3. 消息队列：接收消息、缓存消息；

交换机只负责转发消息，不具备存储消息的能力，没有队列绑定交换机，或者没有路由规则的队列，消息将丢失。

发布订阅应用场景：聊天室、上下游解耦、微信订阅号等。

 

4.路由模式

路由（Routing）模式是在发布订阅模式基础上的变种,发布订阅模式是无条件将所有消息分发给所有消费者队列。

如下图所示：

流程如下：

1. 生产端发送的消息携带具体的路由key值；
2. 交换机接收路由值；
3. 交换机判断和当前交换机绑定后端队列，哪个满足路由的匹配将消息发送给这个队列；
4. 根据定义的路由规则决定消息往哪个队列发送；

 

5.主题通配符模式

主题模式：是在原有的 Routing Key 增加了通配符，可以进行 Routing Key 的模糊匹配，进行更加灵活的消息分发。

模型如下图所示：

与路由模式类似，不同的是在主题模式中，队列绑定交换机使用的路由名字不再是具体的字符串，而是使用替代符号 ‘ * ‘或’ # ‘。

 

RabbitMQ应用场景

1.解耦

用了消息队列后，只要保证消息格式不变，消息的发送方和接收方并不需要彼此联系，也不需要受对方的影响，即解耦。

2.异步

异步就是将比较耗时而且不需要即时（同步）返回结果的操作，通过消息队列来实现异步化。

 

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。

作者简介

陈睿|mikechen，10年+大厂架构经验，BAT资深面试官，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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