RabbitMQ是什么，RabbitMQ快速入门（新手必看）

RabbitMQ 作为流行的消息中间件，实现了应用程序的异步和解耦，同时也能起到消息缓冲、消息分发的作用。

消息中间件在互联网公司使用的越来越多，主要用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。消息队列实现系统之间的双向解耦，生产者往消息队列中发送消息，消费者从队列中拿取消息并处理，生产者不用关心是谁来消费，消费者不用关心谁在生产消息，从而达到系统解耦的目的，也大大提高了系统的高可用性和高并发能力。

RabbitMQ 基于开源的 AMQP 协议实现，服务器端用 Erlang 语言编写，支持多种客户端，如 Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP、AJAX等。

RabbitMQ 的主要优势如下：

优势	描述
可靠性（Reliability）	使用了一些机制来保证可靠性，比如持久化、传输确认、发布确认。
灵活的路由（Flexible Routing）	在消息进入队列之前，通过 Exchange 来路由消息。对于典型的路由功能，Rabbit 已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能，既可以将多个 Exchange 绑定在一起，又可以通过插件机制实现自己的 Exchange。
消息集群（Clustering）	多个 RabbitMQ 服务器可以组成一个集群，形成一个逻辑 Broker。
高可用（Highly Available Queues）	队列可以在集群中的机器上进行镜像，使得在部分节点出现问题的情况下队列仍然可用。
多种协议（Multi-Protocol）	支持多种消息队列协议，如 STOMP、MQTT 等。
多种语言客户端（Many Clients）	几乎支持所有常用语言，比如 Java、.NET、Ruby 等。
管理界面（Management UI）	提供了易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息 Broker 的许多方面。
跟踪机制（Tracing）	如果消息异常，RabbitMQ 提供了消息的跟踪机制，使用者可以找出发生了什么。
插件机制（Plugin System）	提供了许多插件进行扩展，也可以编辑自己的插件。

AMQP

AMQP（Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议）是应用层协议的开放标准，是为面向消息的中间件设计。

基于 AMQ 协议的客户端可与消息中间件传递消息，从而不受产品、开发语言等条件限制。消息中间件主要用于组件之间的解耦，消息发送者无须知道消息使用者的存在，反之亦然。

与其他消息队列协议不同的是，AMQP 中增加了 Exchange 和 Binging 角色。生产者把消息发布到 Exchange 上，消息最终到达队列并被消费者接收；而 Binding 决定 Exchange 的消息应该发送到哪个队列。

下图展示的就是消息路由传递的过程：

图 1 AMQP 消息路由的过程

生产者首先将消息发送到 Exchange，通过 Exchange 转发到绑定的各个消息队列上，然后消费者从队列中读取消息。

RabbitMQ组件功能

RabbitMQ 中有几个非常重要的组件：服务实体（Broker）、虚拟主机（Virtual Host）、交换机（Exchange）、队列（Queue）和绑定（Binging）等，如下图所示。

图 2 RabbitMQ 的功能组件

服务实体（Broker）：标识消息队列的服务器实体。
虚拟主机（Virtual Host）：一个虚拟主机只有一组交换机、队列和绑定，为什么还需要多个虚拟主机呢？很简单，在 RabbitMQ 中，用户只能在虚拟主机的粒度上进行权限控制。因此，如果需要禁用 A 组访问 B 组的交换机/队列/绑定，就必须为 A 和 B 分别创建一个虚拟主机，每个 RabbitMQ 服务器都有一个默认的虚拟主机“/”。
交换机（Exchange）：客户端不会直接给服务端发送消息，而是通过交换机转发。交换机用于转发消息，但是它不会进行存储，如果没有消息队列发送到交换机，它就会直接丢弃生成者（Producer）发送过来的消息。
队列（Queue）：用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列中，等待消费者连接到这个队列将其取走。
绑定（Binging）：也就是交换机需要与队列相互绑定，如图 2 所示就是多对多的关系。

通常我们谈到消息队列服务时有 3 个基本概念：消息发送者、消息队列和消息接收者。RabbitMQ在这些基本概念之上多做了一层抽象，在消息发送者和消息队列之间加入了交换机，这样消息发送者与队列之间就没有直接联系，变成消息发送者将消息发送给交换机，再由交换机根据调度策略把消息发送到各个队列。

交换机

交换机（Exchange）的功能主要是接收消息并且转发到绑定的队列，交换机不存储消息，只是把消息分发给各自的队列。

但是我们给交换机发送消息，它怎么知道给哪个消息队列发送呢？这里就要用到 RoutingKey 和 BindingKey：

BindingKey 是交换机和消息队列绑定的规则描述；
RoutingKey 是消息发送时携带的消息路由信息描述。

当消息发送到交换机（Exchange）时，通过消息携带的 RoutingKey 与当前交换机所有绑定的 BindingKey 进行匹配，如果满足匹配规则，则往 BindingKey 所绑定的消息队列发送消息，这样就解决了向 RabbitMQ 发送一次消息，可以分发到不同的消息队列，实现消息路由分发的功能。

交换机有 Direct、Topic、Headers 和 Fanout 四种消息分发类型。不同的类型在处理绑定到队列方面的行为时会有所不同：

Direct：其类型的行为是“先匹配，再发送”，即在绑定时设置一个 BindingKey，当消息的 RoutingKey 匹配队列绑定的 BindingKey 时，才会被交换机发送到绑定的队列中。
Topic：按规则转发消息（最灵活）。支持用“*”或“#”的模式进行绑定。“*”表示匹配一个单词，“#”表示匹配 0 个或者多个单词。比如，某消息队列绑定的 BindingKey 为“*.user.#”时，能够匹配到 RoutingKey 为 usd.user 和 eur.user.db 的消息，但是不匹配user.hello。
Headers：设置 header attribute 参数类型的交换机。根据应用程序消息的特定属性进行匹配，这些消息可能在绑定 key 中标记为可选或者必选。
Fanout：转发消息到所有绑定队列（广播）。将消息广播到所有绑定到它的队列中，而不考虑队列绑定的 BindingKey 的值。

1) Direct模式

Direct 是 RabbitMQ 默认的交换机模式，也是简单的模式，根据 key 全字匹配去寻找队列，如下图所示：

图 3　Direct消息转发模式

当消息的 RoutingKey 为 orange 时，匹配 Q1 队列，所以消息被发送到 Q1。

2) Topic模式

Topic 是 RabbitMQ 中使用最多的交换机模式（见下图），RoutingKey 必须是一串字符，用符号“.”隔开，比如 user.msg 或者 user.order.msg 等。

图 4 Topic 消息转发模式

Topic 与 Direct 类似，只是路由匹配上支持通配符，可以使用以下两个通配符：

*：表示匹配一个词；
#：表示匹配 0 个或多个词。

当消息的 RoutingKey 为 color.orange.msg 时，匹配 Q1 队列，所以消息被发送到 Q1。

3) Headers模式

Headers 也是根据规则匹配的，相较于 Direct 和 Topic 固定地使用 RoutingKey 与 BindingKey 的匹配规则来路由消息，Headers 是根据发送的消息内容中的 headers 属性进行匹配的。

消息队列绑定的 header 数据中有一个特殊的键 x-match，有 all 和 any 两个值：

all：表示传送消息的 header 中的“键-值对”（Key-Value Pair）和交换机的 header 中的“键-值对”全部匹配，才可以路由到对应的交换机。
any：表示传送消息的 header 中的“键-值对”和交换机的 header 中的“键-值对”中的任意一个匹配，就可以路由到对应的交换机。