消息队列RabbitMQ之入门（一）

水畔竹汐_
82 阅读11分钟

1、简介

RabbitMQ 是采用 Erlang 语言实现 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议）的消息中间件，它最初起源于金融系统，用于在分布式系统中存储转发消息。

RabbitMQ整体上是一个生产者与消费者模型，主要负责接收、存储和转发消息。可以把消息传递的过程想象成：当你将一个包裹送到邮局，邮局会暂存并最终将邮件通过邮递员送到收件人的手上，RabbitMQ就好比由邮局、邮箱和邮递员组成的一个系统。从计算机术语层面来说，RabbitMQ模型更像是一种交换机模型。

RabbitMQ的整体模型架构

1.1、消息中间件的作用

解耦：假设有系统B、C、D都需要系统A的数据，于是系统A调用三个方法发送数据到B、C、D。这时，系统D不需要了，那就需要在系统A把相关的代码删掉。假设这时有个新的系统E需要数据，这时系统A又要增加调用系统E的代码。为了降低这种强耦合，就可以使用MQ，系统A只需要把数据发送到MQ，其他系统如果需要数据，则从MQ中获取即可。

Snipaste_2023-03-08_15-43-47.png

异步：一个客户端请求发送进来，系统A会调用系统B、C、D三个系统，同步请求的话，响应时间就是系统A、B、C、D的总和，也就是800ms。如果使用MQ，系统A发送数据到MQ，然后就可以返回响应给客户端，不需要再等待系统B、C、D的响应，可以大大地提高性能。对于一些非必要的业务，比如发送短信，发送邮件等等，就可以采用MQ。

Snipaste_2023-03-08_15-45-06.png

削峰：这其实是MQ一个很重要的应用。假设系统A在某一段时间请求数暴增，有5000个请求发送过来，系统A这时就会发送5000条SQL进入MySQL进行执行，MySQL对于如此庞大的请求当然处理不过来，MySQL就会崩溃，导致系统瘫痪。如果使用MQ，系统A不再是直接发送SQL到数据库，而是把数据发送到MQ，MQ短时间积压数据是可以接受的，然后由消费者每次拉取2000条进行处理，防止在请求峰值时期大量的请求直接发送到MySQL导致系统崩溃。

Snipaste_2023-03-08_15-46-30.png

顺序保证：在大多数使用场景下，数据处理的顺序很重要，大部分消息中间件支持一定程度上的顺序性。

冗余（存储）：有些情况下，处理数据的过程会失败。消息中间件可以把数据进行持久化直到它们已经被完全处理，通过这一方式规避了数据丢失风险。在把一个消息从消息中间件中删除之前，需要你的处理系统明确地指出该消息已经被处理完成，从而确保你的数据被安全地保存直到你使用完毕。

2、核心概念

Producer：生产者，就是投递消息的一方。

生产者创建消息，然后发布到RabbitMQ中。消息一般可以包含2个部分：消息体和标签（Label）。消息体也可以称之为 payload，在实际应用中，消息体一般是一个带有业务逻辑结构的数据，比如一个 JSON 字符串。当然可以进一步对这个消息体进行序列化操作。消息的标签用来表述这条消息，比如一个交换器的名称和一个路由键。生产者把消息交由RabbitMQ，RabbitMQ之后会根据标签把消息发送给感兴趣的消费者（Consumer）。

Consumer：消费者，就是接收消息的一方。

消费者连接到 RabbitMQ 服务器，并订阅到队列上。当消费者消费一条消息时，只是消费消息的消息体（payload）。在消息路由的过程中，消息的标签会丢弃，存入到队列中的消息只有消息体，消费者也只会消费到消息体，也就不知道消息的生产者是谁，当然消费者也不需要知道。

Broker：消息中间件的服务节点。

对于RabbitMQ来说，一个RabbitMQ Broker可以简单地看作一个RabbitMQ服务节点，或者RabbitMQ服务实例。大多数情况下也可以将一个RabbitMQ Broker看作一台RabbitMQ服务器。

如下图是生产者将消息存入RabbitMQ Broker，以及消费者从Broker中消费数据的整个流程。

Snipaste_2023-03-08_15-46-30.png

业务处理逻辑并不一定需要和接收消息的逻辑使用同一个线程。消费者进程可以使用一个线程去接收消息，存入到内存中，比如使用Java中的BlockingQueue。业务处理逻辑使用另一个线程从内存中读取数据，这样可以将应用进一步解耦，提高整个应用的处理效率。

Queue：队列，是 RabbitMQ 的内部对象，用于存储消息。

RabbitMQ中消息都只能存储在队列中，这一点和Kafka这种消息中间件相反。Kafka将消息存储在 topic（主题）这个逻辑层面，而相对应的队列逻辑只是 topic 实际存储文件中的位移标识。RabbitMQ的生产者生产消息并最终投递到队列中，消费者可以从队列中获取消息并消费。

RabbitMQ不支持队列层面的广播消费，如果需要广播消费，需要在其上进行二次开发，处理逻辑会变得异常复杂，同时也不建议这么做。

Exchange：交换器。

生产者将消息发送到Exchange（交换器），由交换器将消息路由到一个或者多个队列中。如果路由不到，或许会返回给生产者，或许直接丢弃。

RoutingKey：路由键。

生产者将消息发给交换器的时候，一般会指定一个RoutingKey，用来指定这个消息的路由规则，而这个Routing Key需要与交换器类型和绑定键（BindingKey）联合使用才能最终生效。在交换器类型和绑定键（BindingKey）固定的情况下，生产者可以在发送消息给交换器时，通过指定RoutingKey来决定消息流向哪里。

Binding：绑定。

RabbitMQ 中通过绑定将交换器与队列关联起来，在绑定的时候一般会指定一个绑定键（BindingKey），这样RabbitMQ就知道如何正确地将消息路由到队列了。

生产者将消息发送给交换器时，需要一个RoutingKey，当BindingKey和RoutingKey相匹配时，消息会被路由到对应的队列中。在绑定多个队列到同一个交换器的时候，这些绑定允许使用相同的BindingKey。BindingKey并不是在所有的情况下都生效，它依赖于交换器类型，比如fanout类型的交换器就会无视BindingKey，而是将消息路由到所有绑定到该交换器的队列中。

2.1、交换器类型

RabbitMQ常用的交换器类型有fanout、direct、topic、headers这四种。

  • fanout交换器

fanout 类型的Exchange路由规则非常简单，它会把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中，不需要做任何判断操作，所以 fanout 类型是所有的交换机类型里面速度最快的。fanout 类型常用来广播消息。

  • direct交换器

direct 类型的Exchange路由规则也很简单，它会把消息路由到那些 Bindingkey 与 RoutingKey 完全匹配的 Queue 中。

direct交换器.png 比如发送一条消息，并在发送消息的时候设置路由键为“warning”，则消息会路由到Queue1和Queue2。

如果在发送消息的时候设置路由键为“info”或者“debug”，消息只会路由到 Queue2。如果以其他的路由键发送消息，则消息不会路由到这两个队列中。

direct 类型常用在处理有优先级的任务，根据任务的优先级把消息发送到对应的队列，这样可以指派更多的资源去处理高优先级的队列。

  • topic交换器

前面讲到direct类型的交换器路由规则是完全匹配 BindingKey 和 RoutingKey ，但是这种严格的匹配方式在很多情况下不能满足实际业务的需求。topic类型的交换器在匹配规则上进行了扩展，它与 direct 类型的交换器相似，也是将消息路由到 BindingKey 和 RoutingKey 相匹配的队列中，但这里的匹配规则有些不同，它约定：

  • RoutingKey 为一个点号.分隔的字符串（被点号.分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），如 “com.rabbitmq.client”、“java.util.concurrent”、“com.hidden.client”;
  • BindingKey 和 RoutingKey 一样也是点号.分隔的字符串；
  • BindingKey 中可以存在两种特殊字符串*和#，用于做模糊匹配，其中*用于匹配一个单词，#用于匹配多个单词(可以是零个)。

Snipaste_2023-03-08_15-46-30.png

  • 路由键为 “com.rabbitmq.client” 的消息会同时路由到 Queuel 和 Queue2;

  • 路由键为 “com.hidden.client” 的消息只会路由到 Queue2 中；

  • 路由键为 “com.hidden.demo” 的消息只会路由到 Queue2 中；

  • 路由键为 “java.rabbitmq.demo” 的消息只会路由到Queuel中；

  • 路由键为 “java.util.concurrent” 的消息将会被丢弃或者返回给生产者（需要设置 mandatory 参数），因为它没有匹配任何路由键。

  • headers(不推荐)

headers 类型的交换器不依赖于路由键的匹配规则来路由消息，而是根据发送的消息内容中的 headers 属性进行匹配。在绑定队列和交换器时制定一组键值对，当发送消息到交换器时，RabbitMQ会获取到该消息的 headers（也是一个键值对的形式)'对比其中的键值对是否完全匹配队列和交换器绑定时指定的键值对，如果完全匹配则消息会路由到该队列，否则不会路由到该队列。headers 类型的交换器性能会很差，而且也不实用，基本上不会看到它的存在。

3、安装 RabbitMq

3.1、Linux安装RabbitMq

RabbitMQ 是由 Erlang语言编写的，也正因如此，在安装RabbitMQ 之前需要安装 Erlang。

注意：在安装 RabbitMQ 的时候需要注意 RabbitMQ 和 Erlang 的版本关系，如果不注意的话会导致出错。

3.1.1、安装Erlang

下载 erlang 安装包

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

解压 erlang 安装包

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

安装 erlang 的依赖工具

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

对 erlang 进行安装环境的配置

[root@bogon local]# mkdir erlang

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

编译安装

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

验证erlang 是否安装成功

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

运行下面的语句输出“hello world”，即成功

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

配置 erlang 环境变量

[root@bogon etc]# vim profile

追加下列环境变量到文件末尾

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

运行下列命令使配置文件profile生效

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

3.1.2、安装RabbitMQ

下载rpm

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

安装rpm

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

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

开启 web 管理插件

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

设置开机启动

chkconfig rabbitmq-server on

启动服务

service rabbitmq-server start

查看服务状态

service rabbitmq-server status

访问 RabbitMQ 控制台 浏览器访问：http://你的ip地址:15672/

默认用户名和密码： guest/guest;但是需要注意的是：guestuest用户只是被允许从localhost访问。

Snipaste_2023-03-09_10-34-27.png

3.1.3、解决远程访问 RabbitMQ 远程访问密码错误

新建用户并授权

[root@bogon rabbitmq]# rabbitmqctl add_user root root
[root@bogon rabbitmq]# rabbitmqctl set_user_tags root administrator
[root@bogon rabbitmq]# rabbitmqctl set_permissions -p / root ".*" ".*" ".*"

再次访问:http://你的ip地址:15672/ ,输入用户名和密码：root root，完美进入。

3.2、docker安装RabbitMQ

搜索RabbitMQ

Snipaste_2023-03-09_10-34-27.png 拉取镜像

docker pull rabbitmq

查看镜像

docker images

创建并启动RabbitMQ容器

docker run -id --hostname myrabbit --name rabbitmq1 -p 15672:15672 -p 5672:5672 rabbitmq

第一个-p ：用于页面访问使用

第二个-p ：用于生产和消费端使用（也就是在项目代码里使用）

进入容器交互页面

docker exec -it rabbitmq1 /bin/bash

在进入的容器里面下载插件

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

访问 RabbitMQ 控制台 浏览器访问：http://你的ip地址:15672/

默认用户名和密码： guest/guest

Snipaste_2023-03-09_10-34-27.png

avatar
文章
阅读
粉丝