消息中间件RabbitMq

RabbitMQ 概念

      RabbitMQ 即一个消息队列,主要是用来实现应用程序的异步和解耦,同时也能起到消息缓冲,消息分发的作用。RabbitMQ使用的是AMQP协议,它是一种二进制协议。默认启动端口 5672。管理工具端口:15672

在 RabbitMQ 中,如下图结构:

消息中间件RabbitMq_第1张图片

虚拟主机:一个虚拟主机持有一组交换机、队列和绑定。为什么需要多个虚拟主机呢?很简单,RabbitMQ当中,用户只能在虚拟主机的粒度进行权限控制。因此,如果需要禁止A组访问B组的交换机/队列/绑定,必须为A和B分别创建一个虚拟主机。每一个RabbitMQ服务器都有一个默认的虚拟主机“/”。

交换机Exchange 用于转发消息,但是它不会做存储,如果没有 Queue bind 到 Exchange 的话,它会直接丢弃掉 Producer 发送过来的消息。

这里有一个比较重要的概念:路由键。消息到交换机的时候,交互机会转发到对应的队列中,那么究竟转发到哪个队列,就要根据该路由键。

绑定:也就是交换机需要和队列相绑定,这其中如上图所示,是多对多的关系。

exchange交换机机制

       exchange是一个消息的agent,每一个虚拟的host中都有定义。它的职责是把message路由到不同的queue中。

消息持久化

RabbitMQ支持数据持久化,也就是把数据写在磁盘上,可以增加数据的安全性。消息队列持久化包括三个部分:

消息交换机(exchange)持久化,在声明时指定durable为1

消息队列(queue)持久化,在声明时指定durable为1

消息持久化,在投递时指定delivery_mode为2(1是非持久化)

ACK 确认机制

消息应答是默认打开的。我们通过显示的设置autoAsk=true关闭这种机制。现即自动应答开,一旦我们完成任务,消费者会自动发送应答。通知RabbitMQ消息已被处理,可以从内存删除。如果消费者因宕机或链接失败等原因没有发送ACK(不同于ActiveMQ,在RabbitMQ里,消息没有过期的概念),则RabbitMQ会将消息重新发送给其他监听在队列的下一个消费者。

RabbitMQ扩展了AMQP协议,定义了从broker到publisher的”确认”,但将其称之为confirm。所以RabbitMQ的确认有2种,叫不同的名字,一个consumer acknowledgement,一个叫publisher confirm。

AMQP事务机制

在使用RabbitMQ的时候,我们可以通过消息持久化操作来解决因为服务器的异常奔溃导致的消息丢失,除此之外我们还会遇到一个问题,也就是默认情况下我们的生产者是不知道消息有没有正确到达broker的

RabbitMQ为我们提供了两种方式:

方式一:通过AMQP事务机制实现,这也是从AMQP协议层面提供的解决方案;

RabbitMQ中与事务机制有关的方法有三个,分别是Channel里面的txSelect(),txCommit()以及txRollback(),txSelect用于将当前Channel设置成是transaction模式,txCommit用于提交事务,txRollback用于回滚事务,在通过txSelect开启事务之后,我们便可以发布消息给broker代理服务器了,如果txCommit提交成功了,则消息一定是到达broker了,如果在txCommit执行之前broker异常奔溃或者由于其他原因抛出异常,这个时候我们便可以捕获异常通过txRollback回滚事务了;

1000条消息:有事务:58秒 无事务:98ms

方式二:通过将channel设置成confirm模式来实现;

生产者确认模式实现原理:

生产者将信道设置成confirm模式,一旦信道进入confirm模式,所有在该信道上面发布的消息都将会被指派一个唯一的ID(从1开始),一旦消息被投递到所有匹配的队列之后,broker就会发送一个确认给生产者(包含消息的唯一ID),这就使得生产者知道消息已经正确到达目的队列了,如果消息和队列是可持久化的,那么确认消息会在将消息写入磁盘之后发出,broker回传给生产者的确认消息中delivery-tag域包含了确认消息的序列号,此外broker也可以设置basic.ack的multiple域,表示到这个序列号之前的所有消息都已经得到了处理;

confirm模式最大的好处在于他是异步的,一旦发布一条消息,生产者应用程序就可以在等信道返回确认的同时继续发送下一条消息,当消息最终得到确认之后,生产者应用便可以通过回调方法来处理该确认消息,如果RabbitMQ因为自身内部错误导致消息丢失,就会发送一条nack消息,生产者应用程序同样可以在回调方法中处理该nack消息;

生产者实现confiem模式有两种编程方式:

(1):普通confirm模式,每发送一条消息,调用waitForConfirms()方法等待服务端confirm,这实际上是一种串行的confirm,每publish一条消息之后就等待服务端confirm,如果服务端返回false或者超时时间内未返回,客户端进行消息重传;

(2):批量confirm模式,每发送一批消息之后,调用waitForConfirms()方法,等待服务端confirm,这种批量确认的模式极大的提高了confirm效率,但是如果一旦出现confirm返回false或者超时的情况,客户端需要将这一批次的消息全部重发,这会带来明显的重复消息,如果这种情况频繁发生的话,效率也会不升反降;

       我们通过信道Channel的waitForConfirmsOrDie方法或者为信道设置监听器都可以保证发送者收到broker回传的ack或者nack消息,那么这两种方式有什么区别呢? 调用waitForConfirmsOrDie方法发送100条消息并且全部收到确认需要135ms,测试2中通过监听器的方式仅仅需要1ms,说明调用waitForConfirmsOrDie会造成程序的阻塞,通过监听器并不会造成程序的阻塞,

RabbitMQ的三种Exchange :direct、fanout、topic

(1). Direct交换机:完全根据key进行投递。例如,绑定时设置了routing key为abc,客户端提交信息提交信息时只有设置了key为abc的才会投递到队列;

(2).Topic交换机:在key进行模式匹配后进行投递。例如:符号”#”匹配一个或多个字符,符号”*”匹配一串连续的字母字符,例如”abc.#”可以匹配”abc.def.ghi”,而”abc.*”只可以匹配”abc.def”。

(3).Fanout交换机:它采取广播模式,消息进来时,将会被投递到与改交换机绑定的所有队列中。

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