RabbitMQ入門看這一篇就夠了

一文搞懂 RabbitMQ 的重要概念以及安裝

一 RabbitMQ 介紹

這部分參考了 《RabbitMQ實戰指南》這本書的第 1 章和第 2 章。

1.1 RabbitMQ 簡介

RabbitMQ 是采用 Erlang 語言實現 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol，高級消息隊列協議）的消息中間件，它最初起源于金融系統，用于在分布式系統中存儲轉發消息。

RabbitMQ 發展到今天，被越來越多的人認可，這和它在易用性、擴展性、可靠性和高可用性等方面的卓著表現是分不開的。RabbitMQ 的具體特點可以概括為以下幾點：

  • 可靠性： RabbitMQ使用一些機制來保證消息的可靠性，如持久化、傳輸確認及發布確認等。
  • 靈活的路由： 在消息進入隊列之前，通過交換器來路由消息。對于典型的路由功能，RabbitMQ 己經提供了一些內置的交換器來實現。針對更復雜的路由功能，可以將多個交換器綁定在一起，也可以通過插件機制來實現自己的交換器。這個后面會在我們將 RabbitMQ 核心概念的時候詳細介紹到。
  • 擴展性： 多個RabbitMQ節點可以組成一個集群，也可以根據實際業務情況動態地擴展集群中節點。
  • 高可用性： 隊列可以在集群中的機器上設置鏡像，使得在部分節點出現問題的情況下隊列仍然可用。
  • 支持多種協議： RabbitMQ 除了原生支持 AMQP 協議，還支持 STOMP、MQTT 等多種消息中間件協議。
  • 多語言客戶端： RabbitMQ幾乎支持所有常用語言，比如 Java、Python、Ruby、PHP、C#、JavaScript等。
  • 易用的管理界面： RabbitMQ提供了一個易用的用戶界面，使得用戶可以監控和管理消息、集群中的節點等。在安裝 RabbitMQ 的時候會介紹到，安裝好 RabbitMQ 就自帶管理界面。
  • 插件機制： RabbitMQ 提供了許多插件，以實現從多方面進行擴展，當然也可以編寫自己的插件。感覺這個有點類似 Dubbo 的 SPI機制。

1.2 RabbitMQ 核心概念

RabbitMQ 整體上是一個生產者與消費者模型，主要負責接收、存儲和轉發消息。可以把消息傳遞的過程想象成：當你將一個包裹送到郵局，郵局會暫存并最終將郵件通過郵遞員送到收件人的手上，RabbitMQ就好比由郵局、郵箱和郵遞員組成的一個系統。從計算機術語層面來說，RabbitMQ 模型更像是一種交換機模型。

下面再來看看圖1—— RabbitMQ 的整體模型架構。

圖1-RabbitMQ 的整體模型架構

下面我會一一介紹上圖中的一些概念。

1.2.1 Producer(生產者) 和 Consumer(消費者)

  • Producer(生產者) :生產消息的一方（郵件投遞者）
  • Consumer(消費者) :消費消息的一方（郵件收件人）

消息一般由 2 部分組成：消息頭（或者說是標簽 Label）和 消息體。消息體也可以稱為 payLoad ,消息體是不透明的，而消息頭則由一系列的可選屬性組成，這些屬性包括 routing-key（路由鍵）、priority（相對于其他消息的優先權）、delivery-mode（指出該消息可能需要持久性存儲）等。生產者把消息交由 RabbitMQ 后，RabbitMQ 會根據消息頭把消息發送給感興趣的 Consumer(消費者)。

1.2.2 Exchange(交換器)

在 RabbitMQ 中，消息并不是直接被投遞到 Queue(消息隊列) 中的，中間還必須經過 Exchange(交換器) 這一層，Exchange(交換器) 會把我們的消息分配到對應的 Queue(消息隊列) 中。

Exchange(交換器) 用來接收生產者發送的消息并將這些消息路由給服務器中的隊列中，如果路由不到，或許會返回給 Producer(生產者) ，或許會被直接丟棄掉 。這里可以將RabbitMQ中的交換器看作一個簡單的實體。

RabbitMQ 的 Exchange(交換器) 有4種類型，不同的類型對應著不同的路由策略：direct(默認)，fanout, topic, 和 headers，不同類型的Exchange轉發消息的策略有所區別。這個會在介紹 Exchange Types(交換器類型) 的時候介紹到。

Exchange(交換器) 示意圖如下：

Exchange(交換器) 示意圖

生產者將消息發給交換器的時候，一般會指定一個 RoutingKey(路由鍵)，用來指定這個消息的路由規則，而這個 RoutingKey 需要與交換器類型和綁定鍵(BindingKey)聯合使用才能最終生效。

RabbitMQ 中通過 Binding(綁定) 將 Exchange(交換器) 與 Queue(消息隊列) 關聯起來，在綁定的時候一般會指定一個 BindingKey(綁定建) ,這樣 RabbitMQ 就知道如何正確將消息路由到隊列了,如下圖所示。一個綁定就是基于路由鍵將交換器和消息隊列連接起來的路由規則，所以可以將交換器理解成一個由綁定構成的路由表。Exchange 和 Queue 的綁定可以是多對多的關系。

Binding(綁定) 示意圖：

Binding(綁定) 示意圖

生產者將消息發送給交換器時，需要一個RoutingKey,當 BindingKey 和 RoutingKey 相匹配時，消息會被路由到對應的隊列中。在綁定多個隊列到同一個交換器的時候，這些綁定允許使用相同的 BindingKey。BindingKey 并不是在所有的情況下都生效，它依賴于交換器類型，比如fanout類型的交換器就會無視，而是將消息路由到所有綁定到該交換器的隊列中。

1.2.3 Queue(消息隊列)

Queue(消息隊列) 用來保存消息直到發送給消費者。它是消息的容器，也是消息的終點。一個消息可投入一個或多個隊列。消息一直在隊列里面，等待消費者連接到這個隊列將其取走。

RabbitMQ 中消息只能存儲在 隊列 中，這一點和 Kafka 這種消息中間件相反。Kafka 將消息存儲在 topic（主題） 這個邏輯層面，而相對應的隊列邏輯只是topic實際存儲文件中的位移標識。 RabbitMQ 的生產者生產消息并最終投遞到隊列中，消費者可以從隊列中獲取消息并消費。

多個消費者可以訂閱同一個隊列，這時隊列中的消息會被平均分攤（Round-Robin，即輪詢）給多個消費者進行處理，而不是每個消費者都收到所有的消息并處理，這樣避免的消息被重復消費。

RabbitMQ 不支持隊列層面的廣播消費,如果有廣播消費的需求，需要在其上進行二次開發,這樣會很麻煩，不建議這樣做。

1.2.4 Broker（消息中間件的服務節點）

對于 RabbitMQ 來說，一個 RabbitMQ Broker 可以簡單地看作一個 RabbitMQ 服務節點，或者RabbitMQ服務實例。大多數情況下也可以將一個 RabbitMQ Broker 看作一臺 RabbitMQ 服務器。

下圖展示了生產者將消息存入 RabbitMQ Broker,以及消費者從Broker中消費數據的整個流程。

消息隊列的運轉過程

這樣圖1中的一些關于 RabbitMQ 的基本概念我們就介紹完畢了，下面再來介紹一下 Exchange Types(交換器類型) 。

1.2.5 Exchange Types(交換器類型)

RabbitMQ 常用的 Exchange Type 有 fanout、direct、topic、headers 這四種（AMQP規范里還提到兩種 Exchange Type，分別為 system 與 自定義，這里不予以描述）。

① fanout

fanout 類型的Exchange路由規則非常簡單，它會把所有發送到該Exchange的消息路由到所有與它綁定的Queue中，不需要做任何判斷操作，所以 fanout 類型是所有的交換機類型里面速度最快的。fanout 類型常用來廣播消息。

② direct

direct 類型的Exchange路由規則也很簡單，它會把消息路由到那些 Bindingkey 與 RoutingKey 完全匹配的 Queue 中。

direct 類型交換器

以上圖為例，如果發送消息的時候設置路由鍵為“warning”,那么消息會路由到 Queue1 和 Queue2。如果在發送消息的時候設置路由鍵為"Info”或者"debug”，消息只會路由到Queue2。如果以其他的路由鍵發送消息，則消息不會路由到這兩個隊列中。

direct 類型常用在處理有優先級的任務，根據任務的優先級把消息發送到對應的隊列，這樣可以指派更多的資源去處理高優先級的隊列。

③ topic

前面講到direct類型的交換器路由規則是完全匹配 BindingKey 和 RoutingKey ，但是這種嚴格的匹配方式在很多情況下不能滿足實際業務的需求。topic類型的交換器在匹配規則上進行了擴展，它與 direct 類型的交換器相似，也是將消息路由到 BindingKey 和 RoutingKey 相匹配的隊列中，但這里的匹配規則有些不同，它約定：

  • RoutingKey 為一個點號“．”分隔的字符串（被點號“．”分隔開的每一段獨立的字符串稱為一個單詞），如 “com.rabbitmq.client”、“java.util.concurrent”、“com.hidden.client”;
  • BindingKey 和 RoutingKey 一樣也是點號“．”分隔的字符串；
  • BindingKey 中可以存在兩種特殊字符串“”和“#”，用于做模糊匹配，其中“”用于匹配一個單詞，“#”用于匹配多個單詞(可以是零個)。
topic 類型交換器

以上圖為例：

  • 路由鍵為 “com.rabbitmq.client” 的消息會同時路由到 Queuel 和 Queue2;
  • 路由鍵為 “com.hidden.client” 的消息只會路由到 Queue2 中；
  • 路由鍵為 “com.hidden.demo” 的消息只會路由到 Queue2 中；
  • 路由鍵為 “java.rabbitmq.demo” 的消息只會路由到Queuel中；
  • 路由鍵為 “java.util.concurrent” 的消息將會被丟棄或者返回給生產者（需要設置 mandatory 參數），因為它沒有匹配任何路由鍵。
④ headers(不推薦)

headers 類型的交換器不依賴于路由鍵的匹配規則來路由消息，而是根據發送的消息內容中的 headers 屬性進行匹配。在綁定隊列和交換器時制定一組鍵值對，當發送消息到交換器時，RabbitMQ會獲取到該消息的 headers（也是一個鍵值對的形式)'對比其中的鍵值對是否完全匹配隊列和交換器綁定時指定的鍵值對，如果完全匹配則消息會路由到該隊列，否則不會路由到該隊列。headers 類型的交換器性能會很差，而且也不實用，基本上不會看到它的存在。

二 安裝 RabbitMq

通過 Docker 安裝非常方便，只需要幾條命令就好了，我這里是只說一下常規安裝方法。

前面提到了 RabbitMQ 是由 Erlang語言編寫的，也正因如此，在安裝RabbitMQ 之前需要安裝 Erlang。

注意：在安裝 RabbitMQ 的時候需要注意 RabbitMQ 和 Erlang 的版本關系，如果不注意的話會導致出錯，兩者對應關系如下:

RabbitMQ 和 Erlang 的版本關系

2.1 安裝 erlang

1 下載 erlang 安裝包

在官網下載然后上傳到 Linux 上或者直接使用下面的命令下載對應的版本。

[root@SnailClimb local]#wget http://erlang.org/download/otp_src_19.3.tar.gz

erlang 官網下載：http://www.erlang.org/downloads

2 解壓 erlang 安裝包

[root@SnailClimb local]#tar -xvzf otp_src_19.3.tar.gz

3 刪除 erlang 安裝包

[root@SnailClimb local]#rm -rf otp_src_19.3.tar.gz

4 安裝 erlang 的依賴工具

[root@SnailClimb local]#yum -y install make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel openssl-devel unixODBC-devel

5 進入erlang 安裝包解壓文件對 erlang 進行安裝環境的配置

新建一個文件夾

[root@SnailClimb local]# mkdir erlang

對 erlang 進行安裝環境的配置

[root@SnailClimb otp_src_19.3]# 
./configure --prefix=/usr/local/erlang --without-javac

6 編譯安裝

[root@SnailClimb otp_src_19.3]# 
make && make install

7 驗證一下 erlang 是否安裝成功了

[root@SnailClimb otp_src_19.3]# ./bin/erl

運行下面的語句輸出“hello world”

 io:format("hello world~n", []).
輸出“hello world”

大功告成，我們的 erlang 已經安裝完成。

8 配置 erlang 環境變量

[root@SnailClimb etc]# vim profile

追加下列環境變量到文件末尾

#erlang
ERL_HOME=/usr/local/erlang
PATH=$ERL_HOME/bin:$PATH
export ERL_HOME PATH

運行下列命令使配置文件profile生效

[root@SnailClimb etc]# source /etc/profile

輸入 erl 查看 erlang 環境變量是否配置正確

[root@SnailClimb etc]# erl
輸入 erl 查看 erlang 環境變量是否配置正確

2.2 安裝 RabbitMQ

1. 下載rpm

wget https://www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.8/rabbitmq-server-3.6.8-1.el7.noarch.rpm

或者直接在官網下載

https://www.rabbitmq.com/install-rpm.html

2. 安裝rpm

rpm --import https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-release-signing-key.asc

緊接著執行：

yum install rabbitmq-server-3.6.8-1.el7.noarch.rpm

中途需要你輸入"y"才能繼續安裝。

3 開啟 web 管理插件

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

4 設置開機啟動

chkconfig rabbitmq-server on

4. 啟動服務

service rabbitmq-server start

5. 查看服務狀態

service rabbitmq-server status

6. 訪問 RabbitMQ 控制臺

瀏覽器訪問：http://你的ip地址:15672/

默認用戶名和密碼： guest/guest;但是需要注意的是：guestuest用戶只是被容許從localhost訪問。官網文檔描述如下：

“guest” user can only connect via localhost

解決遠程訪問 RabbitMQ 遠程訪問密碼錯誤

新建用戶并授權

[root@SnailClimb rabbitmq]# rabbitmqctl add_user root root
Creating user "root" ...
[root@SnailClimb rabbitmq]# rabbitmqctl set_user_tags root administrator

Setting tags for user "root" to [administrator] ...
[root@SnailClimb rabbitmq]# 
[root@SnailClimb rabbitmq]# rabbitmqctl set_permissions -p / root ".*" ".*" ".*"
Setting permissions for user "root" in vhost "/" ...

再次訪問:http://你的ip地址:15672/ ,輸入用戶名和密碼：root root

RabbitMQ控制臺

作者：Snailclimb
鏈接：RabbitMQ 入門
來源：gitee

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