RabbitMQ入门-理论

目录

• RabbitMQ简介
• RabbitMQ原理简介
• RabbitMQ安装
• .NET Core 使用 RabbitMQ
  • Hello World
  • 工作队列
  • 扇型交换机
  • 直连交换机
  • 主题交换机
  • 远程过程调用
• 扩展组件
  • MassTransit
  • EasyNetQ
• RabbitMQ与Kafka
• 示例代码
• 参考

RabbitMQ简介

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。消息中间件主要用于组件之间的解耦，消息的发送者无需知道消息使用者的存在，反之亦然。

AMQP的主要特征是面向消息、队列、路由（包括点对点和发布/订阅）、可靠性、安全。

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，如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等，支持AJAX。用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。

RabbitMQ提供了可靠的消息机制、跟踪机制和灵活的消息路由，支持消息集群和分布式部署。适用于排队算法、秒杀活动、消息分发、异步处理、数据同步、处理耗时任务、CQRS等应用场景。

RabbitMQ原理简介

RabbitMQ中间件分为服务端（RabbitMQ Server）和客户端（RabbitMQ Client），服务端可以理解为是一个消息的代理消费者，客户端又分为消息生产者（Producer）和消息消费者（Consumer）。

　　1. 消息生产者（Producer）：主要生产消息并将消息基于TCP协议，通过建立Connection和Channel，将消息传输给RabbitMQ Server，对于Producer而言基本就完成了工作。

　　2. 服务端（RabbitMQ Server）：主要负责处理消息路由、分发、入队列、缓存和出列。主要由三部分组成：Exchange、RoutingKey、Queue。

• Exchange：用于接收消息生产者发送的消息，有三种类型的exchange：direct, fanout,topic，不同类型实现了不同的路由算法；

  • direct exchange：将与routing key 比配的消息，直接推入相对应的队列，创建队列时，默认就创建同名的routing key。

  • fanout exchange：是一种广播模式，忽略routingkey的规则。

  • topic exchange：应用主题，根据key进行模式匹配路由，例如：若为abc则推入到所有abc相对应的queue；若为abc.#则推入到abc.xx.one ,abc.yy.two对应的queue。

• RoutingKey：是RabbitMQ实现路由分发到各个队列的规则，并结合Binging提供于Exchange使用将消息推送入队列；

• Queue：是消息队列，可以根据需要定义多个队列，设置队列的属性，比如：消息移除、消息缓存、回调机制等设置，实现与Consumer通信；

1. 消息消费者（Consumer）：主要负责消费Queue的消息，同样基于TCP协议，通过建立Connection和Channel与Queue传输消息，一个消息可以给多个Consumer消费；

2. 关键名词说明：Connection、Channel、Binging等；

• Connection：是建立客户端与服务端的连接。

• Channel：是基于Connection之上建立通信通道，因为每次Connection建立TCP协议通信开销及性能消耗较大，所以一次建立Connection后，使用多个Channel通道通信减少开销和提高性能。

• Binging：是一个捆绑定义，将exchange和queue捆绑，定义routingkey相关策略。

RabbitMQ安装

因为RabbitMQ由Erlang实现，本机部署的话还要首先安装Erlang的开发环境。然而借助Docker的话，环境部署便会非常便捷。这里来使用docker快速搭建带web管理功能的RabbitMQ的环境。

Docker官方镜像地址

1. 查找镜像

#查找tag为management的rabbitmq镜像
docker search rabbitmq:management

1. 获取镜像

docker pull rabbitmq:management

如果docker pull rabbitmq 后面不带management，启动rabbitmq后是无法打开管理界面的.

1. 运行镜像

docker run -d --name rabbitmq -p 5671:5671 -p 5672:5672 -p 4369:4369 -p 25672:25672 -p 15671:15671 -p 15672:15672 rabbitmq:management

管理界面的默认端口是15672。同时默认创建了一个guest 用户，密码也是guest。

.NET Core 使用 RabbitMQ

Hello World

生产者（producer）把消息发送到一个名为“hello”的队列中。消费者（consumer）从这个队列中获取消息。

工作队列

工作队列是为了避免等待一些占用大量资源或时间的操作。当我们把任务当作消息发送到队列中，一个或多个工作者会取出任务轮询处理。

扇型交换机

扇型交换机不需要设置路由键，它会把消息发送给绑定在它上面的所有队列。类似于广播。

直连交换机

直连交换机对绑定键和路由键进行精确匹配，从而确定消息该分发到哪个队列。相比于扇形交换机盲目的广播消息，直连交换改进为可以选择性的接收。

主题交换机

主题交换机的路由键必须是一个由.分隔开的词语列表。绑定键拥有相同的格式，但可以用*表示一个单词或者用# 用来表示任意数量（零个或多个）的单词。通过模式匹配可以基于多个标准执行路由操作。

主题交换机是很强大的，它可以表现出跟其他交换机类似的行为

当一个队列的绑定键为 "#"（井号）

的时候，这个队列将会无视消息的路由键，接收所有的消息。

当 * (星号) 和 # (井号) 这两个特殊字符都未在绑定键中出现的时候，此时主题交换机就拥有的直连交换机的行为。

远程过程调用

RPC工作原理如下：

1. 当客户端启动的时候，它创建一个匿名独享的回调队列。
2. 在RPC请求中，客户端发送带有两个属性的消息：一个是设置回调队列的 reply_to 属性，另一个是设置唯一值的 correlation_id 属性。
3. 将请求发送到一个 rpc_queue 队列中。
4. RPC工作者（又名：服务器）等待请求发送到这个队列中来。当请求出现的时候，它执行他的工作并且将带有执行结果的消息发送给reply_to字段指定的队列。
5. 客户端等待回调队列里的数据。当有消息出现的时候，它会检查correlation_id属性。如果此属性的值与请求匹配，将它返回给应用。
   
   

扩展组件

MassTransit

MassTransit 是一个自由、开源、轻量级的消息总线, 用于使用. NET 框架创建分布式应用程序。MassTransit 在现有消息传输上提供了一组广泛的功能, 从而使开发人员能够友好地使用基于消息的会话模式异步连接服务。基于消息的通信是实现面向服务的体系结构的可靠和可扩展的方式。

类似的国外组件还有NServiceBus, 是收费的，据说MassTransit比NServiceBus更加轻量级，并且在开发之初就选用了RabbitMQ作为消息传输组件，MassTransit还支持Azure Service Bus。

官网地址 GitHub地址

EasyNetQ

EasyNetQ是一款基于RabbitMQ.Client封装的API库，正如其名，使用起来比较Easy，它把原RabbitMQ.Client中的很多操作都进行了再次封装，让开发人员减少了很多工作量。

官网地址 GitHub地址

RabbitMQ与Kafka

RabbitMQ与Kafka的对比，可参阅这篇文章：开源软件成熟度评测报告-分布式消息中间件

示例代码

github

参考

• .NET Core 使用RabbitMQ
• 部署带Web管理工具的RabbitMQ
• RabbitMQ消息队列应用
• RabbitMQ 中文文档
• EasyNetQ
• MassTransit
• .NET Core微服务之基于MassTransit实现数据最终一致性