RabbitMQ AMQP (高级消息队列协议)

RabbitMQ AMQP (高级消息队列协议)

AMQP协议是Message Queue消息队列的一种协议，RabbitMQ 是基于AMQP协议实现的一种消息队列框架。
掌握RabbitMQ，必须要对AMQP的协议有所了解，才能使用的得心应手。
本文主要介绍AMQP协议和RabbitMQ的基本概念和架构，详细协议介绍可以参考AMQP的官方协议文档。http://www.amqp.org/

Message Queue 简介

概念

消息队列（Message queue）是一种进程间通信或同一进程的不同线程间的通信方式。消息的发送者和接收者不需要同时与消息队列交互。消息会保存在队列中，直到接收者取回它。

消息队列是分布式系统中重要的组件。

基本组成

producer/publisher: 消息的生产者、发布者
consumer/subscriber: 消息的消费者、订阅者
queue: 消息的缓存者
message: 消息实体
exchange:消息的交换机 (不是必备的)

场景及作用

1、解耦：通过消息队列中间件的引入，降低各模块之间的复杂度，达到解耦的目的。
2、异步：消息异步投递，通过消息队列的引入，有更加灵活的处理方式（主动拉取，服务推送），并且可以堆叠消费者进行并行处理消息。
3、限流：同一时间大规模的消息生成，通过消息中间件进行负载均衡，达到限流的目的。

AMQP简介

Amqp是一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件同产品，不同的开发语言等条件的限制。

模型架构

Amq model:

Publisher 和 Consumer与Server保持连接, Publiser那一侧，只需要与Exchange进行保持连接。Publisher 和 Consumer登录时，需要指定virtual host，virtual host 类似C++的命名空间一样，Exchange和 Message Queue被包含在Virtual host的作用域范围之内。

消息投递：

当Publisher 有消息投递时，需要携带Exchange进行binding需要的routingkey，并且指定message投递到具体Exchange名字。这也就意味着Pushlisher并不直接和Message Queue有关联，消息投递时，只需要跟Exchange那一侧交互即可。相关投递细节还有消息的持久化，消息投递的确认机制，消息投递的事务的操作等，后续文章会有C的代码实现。

交换机和队列绑定：

交换机与队列通过binding key进行binding, binding key就是路由到具体队列的匹配规则，当有消息进入Exchange时，Exchange会根据消息携带的routing key进行binding, routing key如果符合 binding key的匹配规则，那么消息就会投递到具有binding规则的队列。可以这样理解，routing key是跟消息关联的，binding key是与队列关联的，exchange就是比较这两者的组件。exchange有四种类似：direct topic fanout header

消息消费：

Consumer 通常会创建具体的queue和exchange，然后将其binding，根据不同的业务消费不同的消息。具体其他细节还有消费确认，Qos操作，Cancel，事务操作等。

基础组件

Server
Connection
Channel
Virtual Host
Exchange
Message
Binding
Routing Key
Binding Key
Message Queue
Exchange Type (direct topic fanout)
Producer- Consumer
Publisher- Subscriber (topic Exchange Type)

特性：
Persistent：持久化，需要同时message、 exchange、 queue 支持持久化才能达到持久化的操作
Confirm：发送确认
Quality of Service：消费者可以指定Qos操作，操作预取，节省带宽
Acknowledgements：消费确认
Transaction：事务操作，支持一组消息的发送，和消费，支持回滚操作

AMQP-RabbitMQ

简介

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服务器是用Erlang语言编写的，而群集和故障转移是构建在开放电信平台框架上的。所有主要的编程语言均有与代理接口通讯的客户端库。

模型

RabbitMQ官网有6种使用例子，其他具体场景需要根据自己的业务进行组合取舍

1、hello word

P产生一个hello word的消息，到消息队列，由C消费，这里用了默认的Exchange

2、work queues

P产生一些消息投递到消息队列，由C1, C2分别消费，这里使用了默认的Exchange (direct), C1消费过的消息，不会被C2消费

3、 Publish/Subscribe

发布订阅，使用fanout类型的Exchange， P投递消息到X，X是fanout的类型，分别与两个queue绑定，C1和C2消费一样的消息

4、Routing

灵活的路由，这里使用了direct类型的Exchange，按需binding，按需消费

5、Topic

topic类型的Exchange，组合了具有几个特征集合的消息，进行路由，匹配规则更加灵活

6、Rpc

两个消息队列提供Rpc的功能，客户端投递消息时，需要设置Server端消息投递时需要的Routing key，这样，Server收到消息后，处理完毕，投递返回消息到reply 队列对应的Exchange，然后被Client从reply消费，进而实现Rpc的调用

奈何官方没有C/C++实现，后面我会分享出来我实现上述例子的Demo。

特性

1、持久化、投递确认，消费确认，高可用
2、消息路由灵活，接口使用简单方便
3、集群部署
4、管理方便，有管理后台
5、Erlang编写，高并发支持

参考

https://en.wikipedia.org/wiki/Message_queue
http://www.amqp.org/
http://www.rabbitmq.com/getstarted.html