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現(xiàn)在只要是稍大的平臺(tái)都要考慮大數(shù)據(jù)高并發(fā)的問(wèn)題、集群的問(wèn)題、負(fù)載均衡的問(wèn)題；那么消息隊(duì)列在解決這類問(wèn)題上占著舉足輕重的地位；比方說(shuō)小伙伴們常常使用的火車(chē)票購(gòu)票軟件12306就使用到了消息隊(duì)列；所以消息隊(duì)列的學(xué)習(xí)和掌握是作為一個(gè)高級(jí)開(kāi)發(fā)者必備的技能了。

如果你是老手，你可能從本文學(xué)到你之前不曾注意的一些關(guān)于消息隊(duì)列的重要概念，如果你是新手，相信本文將是你打開(kāi)消息隊(duì)列大門(mén)的一板磚。

 

 

當(dāng)一大批客戶端同時(shí)產(chǎn)生大量的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求（消息）時(shí)候，服務(wù)器的承受能力肯定是有一個(gè)限制的。這時(shí)候要是有個(gè)容器，先讓這些消息排隊(duì)就好了，還好有個(gè)叫隊(duì)列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)有隊(duì)列屬性的容器排隊(duì)(先進(jìn)先出)，把消息再傳到我們的服務(wù)器，壓力減小了好多，這個(gè)很棒的容器就是消息隊(duì)列。

 

 

·         應(yīng)用解耦

消息隊(duì)列可以使消費(fèi)者和生產(chǎn)者直接互不干涉，互不影響，只需要把消息發(fā)送到隊(duì)列即可，而且可獨(dú)立的擴(kuò)展或修改兩邊的處理過(guò)程，只要能確保它們遵守同樣的接口約定，可以生產(chǎn)者用Node.js實(shí)現(xiàn)，消費(fèi)者用python實(shí)現(xiàn)。

·         靈活性和峰值處理能力

當(dāng)客戶端訪問(wèn)量突然劇增，對(duì)服務(wù)器的訪問(wèn)已經(jīng)超過(guò)服務(wù)所能處理的最大峰值，甚至導(dǎo)致服務(wù)器超時(shí)負(fù)載崩潰，使用消息隊(duì)列可以解決這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)控制消費(fèi)者的處理速度和生產(chǎn)者可進(jìn)入消息隊(duì)列的數(shù)量等來(lái)避免峰值問(wèn)題排序保證消息隊(duì)列可以控制數(shù)據(jù)處理的順序，因?yàn)橄㈥?duì)列本身使用的是隊(duì)列這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，FIFO(先進(jìn)選出)，在一些場(chǎng)景數(shù)據(jù)處理的順序很重要，比如商品下單順序等。

·         異步通信

消息隊(duì)列中的有些消息，并不需要立即處理，消息隊(duì)列提供了異步處理機(jī)制，可以把消息放在隊(duì)列中并不立即處理，需要的時(shí)候處理，或者異步慢慢處理，一些不重要的發(fā)送短信和郵箱功能可以使用。

·         可擴(kuò)展性

前面提到了消息隊(duì)列可以做到解耦，如果我們想增強(qiáng)消息入隊(duì)和出隊(duì)的處理頻率，很簡(jiǎn)單，并不需要改變代碼中任何內(nèi)容，可以直接對(duì)消息隊(duì)列修改一些配置即可，比如我們想限制每次發(fā)送給消費(fèi)者的消息條數(shù)等。

 

 

·         RabbitMQ 是一個(gè)由 Erlang 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的 AMQP 的開(kāi)源實(shí)現(xiàn)。

·         AMQP ：Advanced Message Queue，高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議。它是應(yīng)用層協(xié)議的一個(gè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，為面向消息的中間件設(shè)計(jì)，基于此協(xié)議的客戶端與消息中間件可傳遞消息，并不受產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言等條件的限制。

·         RabbitMQ 最初起源于金融系統(tǒng)，用于在分布式系統(tǒng)中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)消息，在易用性、擴(kuò)展性、高可用性等方面表現(xiàn)不俗。具體特點(diǎn)包括：

·         可靠性（Reliability）RabbitMQ 使用一些機(jī)制來(lái)保證可靠性，如持久化、傳輸確認(rèn)、發(fā)布確認(rèn)。

·         靈活的路由（Flexible Routing）在消息進(jìn)入隊(duì)列之前，通過(guò) Exchange 來(lái)路由消息的。對(duì)于典型的路由功能，RabbitMQ 已經(jīng)提供了一些內(nèi)置的 Exchange 來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)更復(fù)雜的路由功能，可以將多個(gè) Exchange 綁定在一起，也通過(guò)插件機(jī)制實(shí)現(xiàn)自己的 Exchange 。

·         消息集群（Clustering）多個(gè) RabbitMQ 服務(wù)器可以組成一個(gè)集群，形成一個(gè)邏輯 Broker 。

·         高可用（Highly Available Queues）隊(duì)列可以在集群中的機(jī)器上進(jìn)行鏡像，使得在部分節(jié)點(diǎn)出問(wèn)題的情況下隊(duì)列仍然可用。

·         多種協(xié)議（Multi-protocol）RabbitMQ 支持多種消息隊(duì)列協(xié)議，比如 STOMP、MQTT 等等。

·         多語(yǔ)言客戶端（Many Clients）RabbitMQ 幾乎支持所有常用語(yǔ)言，比如 Java、.NET、Ruby 等等。

·         管理界面（Management UI）RabbitMQ 提供了一個(gè)易用的用戶界面，使得用戶可以監(jiān)控和管理消息 Broker 的許多方面。

·         跟蹤機(jī)制（Tracing）如果消息異常，RabbitMQ 提供了消息跟蹤機(jī)制，使用者可以找出發(fā)生了什么。

·         插件機(jī)制（Plugin System）RabbitMQ 提供了許多插件，來(lái)從多方面進(jìn)行擴(kuò)展，也可以編寫(xiě)自己的插件。

 

 

·         消息模型

所有 MQ 產(chǎn)品從模型抽象上來(lái)說(shuō)都是一樣的過(guò)程：消費(fèi)者（consumer）訂閱某個(gè)隊(duì)列。生產(chǎn)者（producer）創(chuàng)建消息，然后發(fā)布到隊(duì)列（queue）中，最后將消息發(fā)送到監(jiān)聽(tīng)的消費(fèi)者。

·         RabbitMQ 基本概念

上面只是最簡(jiǎn)單抽象的描述，具體到 RabbitMQ 則有更詳細(xì)的概念需要解釋。上面介紹過(guò) RabbitMQ 是 AMQP 協(xié)議的一個(gè)開(kāi)源實(shí)現(xiàn)，所以其內(nèi)部實(shí)際上也是 AMQP 中的基本概念：

·         Message消息，消息是不具名的，它由消息頭和消息體組成。消息體是不透明的，而消息頭則由一系列的可選屬性組成，這些屬性包括routing-key（路由鍵）、priority（相對(duì)于其他消息的優(yōu)先權(quán)）、delivery-mode（指出該消息可能需要持久性存儲(chǔ)）等。

·         Publisher消息的生產(chǎn)者，也是一個(gè)向交換器發(fā)布消息的客戶端應(yīng)用程序。

·         Exchange交換器，用來(lái)接收生產(chǎn)者發(fā)送的消息并將這些消息路由給服務(wù)器中的隊(duì)列。

·         Binding綁定，用于消息隊(duì)列和交換器之間的關(guān)聯(lián)。一個(gè)綁定就是基于路由鍵將交換器和消息隊(duì)列連接起來(lái)的路由規(guī)則，所以可以將交換器理解成一個(gè)由綁定構(gòu)成的路由表。

·         Queue消息隊(duì)列，用來(lái)保存消息直到發(fā)送給消費(fèi)者。它是消息的容器，也是消息的終點(diǎn)。一個(gè)消息可投入一個(gè)或多個(gè)隊(duì)列。消息一直在隊(duì)列里面，等待消費(fèi)者連接到這個(gè)隊(duì)列將其取走。

·         Connection網(wǎng)絡(luò)連接，比如一個(gè)TCP連接。

·         Channel信道，多路復(fù)用連接中的一條獨(dú)立的雙向數(shù)據(jù)流通道。信道是建立在真實(shí)的TCP連接內(nèi)的虛擬連接，AMQP 命令都是通過(guò)信道發(fā)出去的，不管是發(fā)布消息、訂閱隊(duì)列還是接收消息，這些動(dòng)作都是通過(guò)信道完成。因?yàn)閷?duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)建立和銷毀 TCP 都是非常昂貴的開(kāi)銷，所以引入了信道的概念，以復(fù)用一條 TCP 連接。

·         Consumer消息的消費(fèi)者，表示一個(gè)從消息隊(duì)列中取得消息的客戶端應(yīng)用程序。

·         Virtual Host虛擬主機(jī)，表示一批交換器、消息隊(duì)列和相關(guān)對(duì)象。虛擬主機(jī)是共享相同的身份認(rèn)證和加密環(huán)境的獨(dú)立服務(wù)器域。每個(gè) vhost 本質(zhì)上就是一個(gè) mini 版的 RabbitMQ 服務(wù)器，擁有自己的隊(duì)列、交換器、綁定和權(quán)限機(jī)制。vhost 是 AMQP 概念的基礎(chǔ)，必須在連接時(shí)指定，RabbitMQ 默認(rèn)的 vhost 是 / 。

·         Broker表示消息隊(duì)列服務(wù)器實(shí)體。

 

 

·         AMQP 中消息的路由過(guò)程和 Java 開(kāi)發(fā)者熟悉的 JMS 存在一些差別，AMQP 中增加了 Exchange 和 Binding 的角色。生產(chǎn)者把消息發(fā)布到 Exchange 上，消息最終到達(dá)隊(duì)列并被消費(fèi)者接收，而 Binding 決定交換器的消息應(yīng)該發(fā)送到那個(gè)隊(duì)列。

 

 

·         Exchange 類型

·         Exchange分發(fā)消息時(shí)根據(jù)類型的不同分發(fā)策略有區(qū)別，目前共四種類型：direct、fanout、topic、headers 。headers 匹配 AMQP 消息的 header 而不是路由鍵，此外 headers 交換器和 direct 交換器完全一致，但性能差很多，目前幾乎用不到了，所以直接看另外三種類型：

·         directdirect 交換器消息中的路由鍵（routing key）如果和 Binding 中的 binding key 一致，交換器就將消息發(fā)到對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中。路由鍵與隊(duì)列名完全匹配，如果一個(gè)隊(duì)列綁定到交換機(jī)要求路由鍵為“dog”，則只轉(zhuǎn)發(fā) routing key 標(biāo)記為“dog”的消息，不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)“dog.puppy”，也不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)“dog.guard”等等。它是完全匹配、單播的模式。

·         fanoutfanout 交換器每個(gè)發(fā)到 fanout 類型交換器的消息都會(huì)分到所有綁定的隊(duì)列上去。fanout 交換器不處理路由鍵，只是簡(jiǎn)單的將隊(duì)列綁定到交換器上，每個(gè)發(fā)送到交換器的消息都會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到與該交換器綁定的所有隊(duì)列上。很像子網(wǎng)廣播，每臺(tái)子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)都獲得了一份復(fù)制的消息。fanout 類型轉(zhuǎn)發(fā)消息是最快的。

·         topictopic 交換器topic 交換器通過(guò)模式匹配分配消息的路由鍵屬性，將路由鍵和某個(gè)模式進(jìn)行匹配，此時(shí)隊(duì)列需要綁定到一個(gè)模式上。它將路由鍵和綁定鍵的字符串切分成單詞，這些單詞之間用點(diǎn)隔開(kāi)。它同樣也會(huì)識(shí)別兩個(gè)通配符：符號(hào)“#”和符號(hào)“”。#匹配0個(gè)或多個(gè)單詞，匹配不多不少一個(gè)單詞。

 

 

·         一般來(lái)說(shuō)安裝 RabbitMQ 之前要安裝 Erlang ，可以去Erlang官網(wǎng)下載。接著去RabbitMQ官網(wǎng)下載安裝包，之后解壓縮即可。根據(jù)操作系統(tǒng)不同官網(wǎng)提供了相應(yīng)的安裝說(shuō)明：Windows、Debian / Ubuntu、RPM-based Linux、Mac

·         如果是Mac 用戶，個(gè)人推薦使用 HomeBrew 來(lái)安裝，安裝前要先更新 brew：

·         brew update

·         接著安裝 rabbitmq 服務(wù)器：

·         brew install rabbitmq

·         這樣 RabbitMQ 就安裝好了，安裝過(guò)程中會(huì)自動(dòng)其所依賴的 Erlang 。