RabbitMQ的应用总结

RabbitMQ是一个由erlang开发的AMQP（Advanced Message Queue ）的开源实现。AMQP 的出现其实也是应了广大人民群众的需求，虽然在同步消息通讯的世界里有很多公开标准（如 COBAR的 IIOP ，或者是 SOAP 等），但是在异步消息处理中却不是这样，只有大企业有一些商业实现（如微软的 MSMQ ，IBM 的 Websphere MQ 等），因此，在 2006 年的 6 月，Cisco 、Redhat、iMatix 等联合制定了 AMQP 的公开标准。
RabbitMQ是由RabbitMQ Technologies Ltd开发并且提供商业支持的。该公司在2010年4月被SpringSource（VMWare的一个部门）收购。在2013年5月被并入Pivotal。其实VMWare，Pivotal和EMC本质上是一家的。不同的是VMWare是独立上市子公司，而Pivotal是整合了EMC的某些资源，现在并没有上市。
RabbitMQ的官网是http://www.rabbitmq.com
百度百科amqp协议介绍https://baike.baidu.com/item/AMQP/8354716?fr=aladdin
注意:RabbitMQ是采用erlang语言开发的，所以必须有Erlang环境才可以运行

Erlang (高并发应用)

Erlang编程语言最初目的是进行大型电信交换设备的软件开发，是一种适用于大规模并行处理环境的高可靠性编程语言。随着多核处理器技术的日渐普及，以及互联网、云计算等技术的发展，该语言的应用范围也有逐渐扩大之势。

百度百科介绍:https://baike.baidu.com/item/Erlang%E8%AF%AD%E8%A8%80/20864044?fr=aladdin

比较图示：初衷理念实现抗高并发语言

不同的项目不同的路径，独立的virtualhost，相互进行隔离：客户端连接时候需要指定virtual host地址。

更加解耦相互进行隔离类似于每个项目都有不同的数据库一样。

添加virtual host

指定某个用户的 Virtual Host

AMQP（高级消息队列协议）是一个异步消息传递所使用应用层协议规范，为面向消息中间件设计，基于此协议的客户端与消息中间件可以无视消息来源传递消息，不受客户端、消息中间件、不同的开发语言环境等条件的限制；

涉及概念解释：
Server(Broker):接收客户端连接，实现AMQP协议的消息队列和路由功能的进程；
Virtual Host：虚拟主机的概念，类似权限控制组，一个Virtual Host里可以有多个Exchange和Queue。
Exchange:交换机，接收生产者发送的消息，并根据Routing Key将消息路由到服务器中的队列Queue。
ExchangeType:交换机类型决定了路由消息行为，RabbitMQ中有三种类型Exchange，分别是fanout、direct、topic；
Message Queue：消息队列，用于存储还未被消费者消费的消息；
Message：由Header和body组成，Header是由生产者添加的各种属性的集合，包括Message是否被持久化、优先级是多少、由哪个Message Queue接收等；body是真正需要发送的数据内容；
BindingKey：绑定关键字，将一个特定的Exchange和一个特定的Queue绑定起来。

RabbitMQ几种工作模式:

RabbitMQ点对点模式:

1、点对点模式一对一模式。一个生产者投递消息给队列只能允许有一个消费者进行消费如果集群的话会进行均摊消费服务器配置不一样均摊就不优了

长连接不用三次握手之类的提高传输效率但是长连接占服务器带宽

推：消费者已经启动了，建立长连接，一旦生产者向队列投递消息会立马推送给消费者

取：生产者先投递消息队列进行缓存，这时候消费者再次启动时候，就会向队列获取消息。

点对点模式代码: RabbitMQ整合Spring Booot点对点模式

RabbitMQ手动模式和自动应答模式

1.了确保消息不会丢失，RabbitMQ支持消息应答。消费者发送一个消息应答，告诉RabbitMQ这个消息已经接收并且处理完毕了。RabbitMQ就可以删除它了。
2. 如果一个消费者挂掉却没有发送应答，RabbitMQ会理解为这个消息没有处理完全，然后交给另一个消费者去重新处理。这样，你就可以确认即使消费者偶尔挂掉也不会丢失任何消息了。
3. 没有任何消息超时限制；只有当消费者挂掉时，RabbitMQ才会重新投递。即使处理一条消息会花费很长的时间。
4. 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。

应答模式:

自动应答：不在乎消费者对消息处理是否成功，都会告诉队列删除消息。如果处理消息失败，实现自动补偿（队列投递过去重新处理）。

手动应答：消费者处理完业务逻辑，手动返回ack（通知）告诉队列处理完了，队列进而删除消息。

实现思路:

生产者端代码不变，消费者端代码这部分就是用于开启手动应答模式的。

channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, defaultConsumer);
注：第二个参数值为false代表关闭RabbitMQ的自动应答机制，改为手动应答。

在处理完消息时，返回应答状态，true表示为自动应答模式。

channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);

自动应答：不在乎消费者对消息处理是否成功，都会告诉队列删除消息。如果处理消息失败，实现自动补偿（队列投递过去重新处理）。

手动应答：消费者处理完业务逻辑，手动返回ack（通知）告诉队列处理完了，队列进而删除消息。

RabbitMQ整合Spring Booot【消费者应答模式】

RabbitMQ队列形式

公平队列

目前消息转发机制是平均分配，这样就会出现俩个消费者，奇数的任务很耗时，偶数的任何工作量很小，造成的原因就是近当消息到达队列进行转发消息。并不在乎有多少任务消费者并未传递一个应答给RabbitMQ。仅仅盲目转发所有的奇数给一个消费者，偶数给另一个消费者。
为了解决这样的问题，我们可以使用basicQos方法，传递参数为prefetchCount= 1。这样告诉RabbitMQ不要在同一时间给一个消费者超过一条消息。

总结：

只有在消费者空闲的时候会发送下一条信息。调度分发消息的方式，也就是告诉RabbitMQ每次只给消费者处理一条消息，也就是等待消费者处理完毕并自己对刚刚处理的消息进行确认之后，才发送下一条消息，防止消费者太过于忙碌，也防止它太过去清闲。

公平队列原理：队列服务器向消费者发送消息的时候，消费者采用手动应答模式，队列服务器必须要收到消费者发送ack结果通知，才会发送下一个消息。（快的处理的多，消费的多）

使用背景:

服务器能力不同，能者多劳。均摊模式的话，都处理相同数量的
消息队列发出去的消息被消费完了然后收到 ack包才可以继续发给他

通过设置channel.basicQos(1); 开发: RabbitMQ整合Spring Booot【公平队列】

RabbitMQ死信队列

关于RabbitMQ死信队列

死信队列听上去像消息“死”了。其实也有点这个意思，死信队列是当消息在一个队列，因为下列原因：

消息被拒绝（basic.reject/ basic.nack）并且不再重新投递 requeue=false
消息超期 (rabbitmq Time-To-Live -> messageProperties.setExpiration())，消息TTL过期。
队列超载，队列达到最大长度（队列满了，无法再添加数据到mq中）

变成了 “死信” 后，被重新投递（publish）到另一个Exchange ，该Exchange 就是DLX 。

然后该Exchange 根据绑定规则，转发到对应的队列上，监听该队列，就可以重新消费。

说白了就是没有被消费的消息，换个地方重新被消费

生产者 --> 消息 --> 交换机 --> 队列 --> 变成死信 --> DLX交换机 -->队列 --> 消费者

应用场景分析：

在定义业务队列的时候，可以考虑指定一个死信交换机，并绑定一个死信队列，当消息变成死信时，该消息就会被发送到该死信队列上，这样就方便我们查看消息失败的原因了

死信队列听上去像消息“死”了，其实也有点这个意思，
死信队列是当消息在一个队列因为下列原因:
1.消息被拒绝（basic.reject或basic.nack）并且requeue=false.
2.消息TTL过期
3.队列达到最大长度（队列满了，无法再添加数据到mq中）

应用场景分析：

在定义业务队列的时候，可以考虑指定一个死信交换机，并绑定一个死信队列，当消息变成死信时，该消息就会被发送到该死信队列上，这样就方便我们查看消息失败的原因了

channel.basicNack(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, false); 丢弃消息

如果高并发情况到来某一个队列比如邮件队列满了或者异常或者消息过期或者消费者拒绝消息

如何使用死信交换机呢？

定义业务（普通）队列的时候指定参数

x-dead-letter-exchange: 用来设置死信后发送的交换机
x-dead-letter-routing-key：用来设置死信的routingKey

1. 邮件队列绑定一个死信交换机，一旦邮件队列满了的情况下，为了防止数据丢失情况，消息不再邮件队列存放了，放到死信交换机。

2.然后交给私信邮件队列。

3.最终交给死信消费者。

步骤：

创建死信交换机、死信队列、并且绑定
之前的队列没有绑定死信队列和死信交换机不能做更改绑定死信交互机
之前创建好的邮件队列删除掉已经创建好的队列不能做更改交换机也清理掉

RabbitMQ整合Spring Booot【死信队列】

Exchange

这个可能是消息队列中最重要的队列了，其他的都是在它的基础上进行了扩展。

关于交换机：

生产者发送消息不会向传统方式直接将消息投递到队列中，而是先将消息投递到交换机中，在由交换机转发到具体的队列，队列在将消息以推送或者拉取方式给消费者进行消费，这和我们之前学习Nginx有点类似。交换机的作用根据具体的路由策略分发到不同的队列中。

交换机有四种类型:

Direct exchange（直连交换机）:是根据消息携带的路由键（routing key）将消息投递给对应队列的。
Fanout exchange（扇型交换机）:将消息路由给绑定到它身上的所有队列。
Topic exchange（主题交换机）:队列通过路由键绑定到交换机上，然后，交换机根据消息里的路由值，将消息路由给一个或多个绑定队列。
Headers exchange（头交换机）:类似主题交换机，但是头交换机使用多个消息属性来代替路由键建立路由规则。通过判断消息头的值能否与指定的绑定相匹配来确立路由规则。

过程:

一个生产者发送消息 ----> 到交换机 ----> 到队列(每个队列绑定到交换机上) ----> 到消费者(每个消费者有自己的队列)

功能实现：一个生产者发送消息，多个消费者获取消息（同样的消息）, 包括：

一个生产者
一个交换机
多个队列
多个消费者

1. DirectExchange ：

（1）路由key模式:

场景：

生产者发送消息到交换机并指定一个路由key，
消费者队列绑定到交换机时要指定路由key（key匹配就能接受消息，key不匹配就不能接受消息）

例如：

我们可以把路由key设置为insert ，那么消费者队列key指定包含insert才可以接收消息，消费者队列key定义为update或者delete就不能接收消息。很好的控制了更新，插入和删除的操作。

注：

前面做的demo中RoutingKey设置的空。

代码实现:

RoutingKey有值的时候，那么经过消息队列之后，需要在经过RoutingKey进行判断决定消费者。

RabbitMQ整合Spring Booot【Exchange-路由key模式】

（1） Topics模式:

此模式实在路由key模式的基础上，使用了通配符来管理消费者接收消息。
生产者P发送消息到交换X，type=topic。交换机根据绑定队列的routing key的值进行通配符匹配。

- 符号#：匹配一个或者多个词lazy.# 可以匹配lazy.irs或者lazy.irs.cor。

- 符号*：只能匹配一个词lazy.* 可以匹配lazy.irs或者lazy.cor。

关于通配符 “，” 和 “#” 的使用: RabbitMQ整合Spring Booot【Exchange-Topics模式】

(3)Fanout Exchange:

RabbitMQ发布与订阅原理 Exchange Fanout模式：

案例：用户注册 ---> 发送邮件 --->发送短信

RabbitMQ整合Spring Booot【Exchange-Fanout模式】

RabbitMQ生产者事务确认机制

背景:

生产者发送消息出去之后，不知道到底有没有发送到RabbitMQ服务器，默认是不知道的。而且有的时候我们在发送消息之后，后面的逻辑出问题了，我们不想要发送之前的消息了，需要撤回该怎么做?

解决方案:

AMQP 事务机制

事务模式:

txSelect 将当前channel设置为transaction模式（开启事务）
txCommit 提交当前事务（提交事务）
txRollback 事务回滚（回滚事务）

注: RabbitMQ支持消息持久化机制，把消息持久化到硬盘上。如果RabbitMQ服务器宕机了，消息不会丢失。

RabbitMQ整合Spring Booot【生产者事务确认机制】

方案二：Confirm 模式

队列和消费者建立长连接，推送或者拉取形式。

消费者通过自动应答或者手动应答，队列服务器等待应答结果，如果没有应答结果那么保留给下一个消费者。

RabbitMQ消费者重试机制

消费者运行报错时候，会进行重试。

RabbitMQ整合Spring Booot【消费者补偿幂等问题】

RabbitMQ解决分布式事务问题:

RabbitMQ解决分布式事务

小结：

1.点对点(简单)的队列
2.工作(公平性)队列模式
3.发布订阅模式
4.路由模式Routing（Direct）
5.通配符模式Topics