【RabbitMQ】核心模型简介，以及消息的生产与消费

本章学习目标

理解AMQP模型中的核心概念：Connection, Channel, Producer, Consumer, Queue。

创建一个.NET项目并添加RabbitMQ客户端库。
使用C#编写代码发送一条消息（"Hello World"）。
使用C#编写代码接收并处理这条消息。

一、理论部分

1. AMQP 0-9-1 核心模型简介

在编写代码前，我们需要理解几个核心概念，它们构成了RabbitMQ一切功能的基础：

生产者 (Producer)：发送消息的应用程序。
消费者 (Consumer)：接收消息的应用程序。
队列 (Queue)：一个类似于邮箱的存储结构，位于RabbitMQ内部，用于存储消息。多个生产者可以向同一个队列发送消息，多个消费者也可以从同一个队列接收消息。消息只能存储在队列中。
连接 (Connection)：一个TCP连接，应用程序通过它与RabbitMQ服务器建立网络连接。创建连接的开销较大。
通道 (Channel)：建立在连接之上的虚拟连接。几乎所有的操作都在通道中进行。使用通道的原因是为了避免频繁创建和销毁TCP连接带来的巨大开销。一个连接可以包含多个通道。

简单工作流：Producer -> (Connection -> Channel) -> Queue -> (Channel -> Connection) -> Consumer

2. `RabbitMQ.Client` 库

这是RabbitMQ官方提供的.NET客户端库，它实现了AMQP协议，是我们与RabbitMQ服务器交互的桥梁。我们将通过NuGet包管理器来安装它。

二、实操部分：创建"Hello World"

我们将创建两个控制台应用程序：一个生产者（Send）和一个消费者（Receive）。

第1步：创建项目并添加NuGet包

打开IDE（如Visual Studio或VS Code），创建一个新的解决方案（Solution）。
在该解决方案中，创建两个新的控制台应用程序项目，分别命名为 Send 和 Receive。
为两个项目添加 RabbitMQ.Client NuGet包。
- Visual Studio：右键点击项目 -> "Manage NuGet Packages..." -> 浏览 -> 搜索 RabbitMQ.Client -> 安装。
- .NET CLI：
  cd /path/to/Send
  dotnet add package RabbitMQ.Client cd /path/to/Receive
  dotnet add package RabbitMQ.Client

第2步：编写生产者（Send.cs）

将 Send 项目中的 Program.cs 替换为以下代码。请务必将 hostName、userName 和 password 替换为在上1章中设置的值（如果按教程做，应该是 localhost, myuser, mypassword）。

using System.Text;

using RabbitMQ.Client;

// 1. 创建连接工厂（ConnectionFactory）并设置连接参数

var factory = new ConnectionFactory()

{

    HostName = "localhost",     // RabbitMQ服务器地址

    UserName = "myuser",        // 用户名

    Password = "mypassword"     // 密码

};

// 2. 使用工厂创建一个连接（Connection）和一个通道（Channel）

// 'using' 语句确保在代码块结束时，连接和通道会被正确关闭和释放，这是很重要的。

using (var connection = factory.CreateConnection())

using (var channel = connection.CreateModel())

{

    // 3. 声明一个队列。如果队列不存在，则创建它。

    // 参数说明：

    // queue: "hello" - 队列的名称

    // durable: false - 队列是否持久化（服务器重启后是否存在）

    // exclusive: false - 是否为当前连接的专用队列（其他连接不能访问）

    // autoDelete: false - 当最后一个消费者断开后，队列是否自动删除

    channel.QueueDeclare(queue: "hello",

                         durable: false,

                         exclusive: false,

                         autoDelete: false,

                         arguments: null);

    // 4. 准备要发送的消息

    string message = "Hello World!";

    var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message); // 将消息转换为字节数组

    // 5. 发布消息到队列

    // 参数说明：

    // exchange: "" - 使用默认的（无名）交换机

    // routingKey: "hello" - 路由键，对于默认交换机，它指定了消息要发送到的队列名称

    // basicProperties: null - 消息属性（如持久化）

    // body: body - 消息体

    channel.BasicPublish(exchange: "",

                         routingKey: "hello",

                         basicProperties: null,

                         body: body);

    Console.WriteLine($" [x] Sent {message}");

}

Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");

Console.ReadLine();

代码解析：

我们首先创建了一个连接工厂，并配置了连接到我们本地RabbitMQ服务器所需的参数。
然后，我们建立了连接和通道。这是与RabbitMQ交互的标准方式。
QueueDeclare 是幂等的——它只会在队列不存在时创建它。
默认交换机（""）是一个直连交换机（Direct Exchange），它会把消息路由到 routingKey 完全匹配的队列中。所以这里 routingKey: "hello" 意味着消息会被投递到名为 hello 的队列。

第3步：运行生产者并查看管理后台

运行 Send 项目（在Visual Studio中按F5，或使用CLI命令 dotnet run）。
会在控制台看到 [x] Sent Hello World!。
现在，打开RabbitMQ管理后台 (http://localhost:15672)，登录后点击 Queues 标签页。应该能看到一个名为 hello 的队列，并且它下面有 1 条消息正准备被消费（"Ready"状态）！

第4步：编写消费者（Receive.cs）

现在我们来编写消费者程序，从 hello 队列中取出消息。

将 Receive 项目中的 Program.cs 替换为以下代码：

using System.Text;

using RabbitMQ.Client;

using RabbitMQ.Client.Events;

// 同生产者一样，创建连接和通道

var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost", UserName = "myuser", Password = "mypassword" };

using (var connection = factory.CreateConnection())

using (var channel = connection.CreateModel())

{

    // 声明队列。这一步也是必需的，以防我们先启动消费者，而队列还不存在。

    channel.QueueDeclare(queue: "hello",

                         durable: false,

                         exclusive: false,

                         autoDelete: false,

                         arguments: null);

    // 创建一个事件消费者（EventingBasicConsumer）对象，并关联到我们的通道

    var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);

    // 当消费者收到消息时，触发这个事件

    consumer.Received += (model, ea) =>

    {

        // 消息体是字节数组，我们需要将其转换回字符串

        var body = ea.Body.ToArray();

        var message = Encoding.UTF8.GetString(body);

        Console.WriteLine($" [x] Received {message}");

    };

    // 开始消费队列中的消息

    // 参数说明：

    // queue: "hello" - 要消费的队列名称

    // autoAck: true - 自动确认模式。如果为true，消息一旦被送达，RabbitMQ会立即将其从队列中标记为删除。

    // consumer: consumer - 我们上面定义的消费者对象

    channel.BasicConsume(queue: "hello",

                         autoAck: true,

                         consumer: consumer);

    Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");

    Console.ReadLine(); // 保持程序运行，持续监听消息

}

代码解析：

前面的连接、通道、队列声明步骤与生产者完全一致，这确保了所需的队列存在。
我们创建了一个 EventingBasicConsumer 对象，并为它的 Received 事件订阅了一个处理方法。每当有消息到达时，这个匿名方法就会被调用。
BasicConsume 方法启动消费过程。它将我们的消费者注册到指定的队列。
autoAck: true 表示自动确认模式。这意味着消费者一收到消息，RabbitMQ就认为它已成功处理并立即从队列中删除该消息。这是一种简单的模式，但如果消费者在处理消息过程中崩溃，消息就会丢失。我们将在下一章学习更可靠的手动确认模式。

第5步：运行消费者

运行 Receive 项目。
会立刻在控制台看到 [x] Received Hello World!。消费者程序取走了我们之前发送的消息并打印了出来。
再次查看管理后台的 Queues 页面，会发现 hello 队列中的消息数又变回了 0。

尝试一下：

先运行 Receive 程序，让它保持运行并监听消息。
然后再运行 Send 程序多次。
观察 Receive 的控制台，它会实时地打印出每一条新收到的消息。

总结

我们已经成功实现了一个RabbitMQ应用程序。在本文中，我们：

创建了.NET项目并引入了 RabbitMQ.Client 库。
理解了AMQP模型中的 Connection、Channel、Queue、Producer 和 Consumer 等核心概念。
编写了生产者代码，成功向名为 hello 的队列发送了一条消息。
编写了消费者代码，成功从队列中取出了消息并进行处理。
使用了管理后台来验证消息的流动。

这是一个最简单的模型，生产者和消费者直接与队列打交道。在下一章，我们将学习如何实现工作队列（Work Queue）与消息确认（Ack），让多个消费者共同处理任务，这将使我们的应用变得更加实用和强大。