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前言

关于消息队列，笔者依稀记得多年前刚毕业实习的时候，由于业务上的需W U 1 P f q s要，有过一段时间的研究，那时候研究的目的是要引入一个更好T 3 Z的消息队列中间件来解决公司门店数据与总部机房数据通讯的问题，只可惜那时候笔者经验尚浅，并没有对消息队列有更深入的理解。

不过出于开发的需要，最近又开始消息队列的学习，并将学习笔记整理成` S 5 W U G & 8这篇文章，以备查验。

什么是队列

队列(Queue)是一种C 8 m j w * W ?常见h $ 1 F l l | A M的数据结构，其最大的特性就是先进先出(Firist In Fir] ( j % 0 % n (st Out)，作为最基础的数据结构，队列应用很广泛，比如我们熟H 3 S l y知的Redis基础数据类型Lt j 4 ~ 6 ` 6 nist，其底层数据结构就是队列。

什么是消息队列

消息队列(Messaeg Queue)是一种使用队列(Queue)作为底层存储数据结构，可用于解决不同进程与应用之间通讯的分布式消息容器，也称为消息中z K - N ( 4间件。

目前使用得比较多的消息队列有ActiveMQ，RabbitMQ，Kafka，RocketMQ等。

什么是RabbitMQ

RabbitMQ是| 2 .用Erlang语言开发的一个实现了AMQP协议的消息队列服务器，相比其他同类型的消息队列，最大的特点在保证可观的单机吞吐量的同时，延时方面非常出色。7 d |

RabbitMQ支持多种客户端，比如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等。

AMQP，即AdvP } j v B 7 Da- 3 S S L P W Vnced Message Queuing Protocolj t y ;，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K J M c Q的中间件设计。

消息队列的应用场景

消息队列使用广泛，其应用场_ W _ 6 u景有很多，下面我们列举比较常见的 5 r五个场景。

消息通讯

消息队列最主要功能收发消息，其内部有高效的通讯机制，因此非常适合用于消息通讯。

我们可以基于消息队列开发点对s u ? Q K点聊天系统

也可以开发广播系统，用于将消息广播给大量接收者。

异步处理

一般我们写的程序都是顺序执行(同步执行)，比B . @ j _ g如一个用户注册函数，其执行顺序如下：

• 1.写入用户注册数据。
• 2.发送注册邮件。
• 3.发送注册成功的短信通知。
• 4.更新统计数据。

按照上面的执a G q :行顺序，要全部执行完毕，才能返回成功，但其实在第1步执行成功后，其他的步骤完全可以异步执行，我们可以将后面的逻辑发给消) V D息队列，再由其他程序异步执行，如下所示：

使用消息队列进行异步处理，可以更快地返回结果，加快服务器的响应速度，提升了服务器的性能。

服务解耦

在我们的Q g y 4 W 6 ? a系统中，应用与应用之间的通讯是很常见的，一般我们应用之间直接调用，比如说应用A调用应用B的接口，这时候应用之间的关系是强耦合的。

如果应用B处于不可用的状态，那么应用A也会受影响。

在应用A与应用B之间引入消息队列进行服务解耦，如果应用B挂掉，也不会影响8 3 ] z应用A的使用。

流量削峰

对于高并发的系统来说，V L ~ Z m在访问高峰时，突发的流量就像洪水般向应用} 3 4 | M .系统涌过来，尤其是一些高并发写操作，随时会导致数据库服务器瘫痪，无法继续提供服务。

而引入消息队列则可以减少突发流量对应用系统的冲击。消息队列就像“水库”一I d ! q Z样，拦蓄上游的洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，从而达到减免洪水灾害的B I y ) V l .目的。

这方面最常见0 - = 2 g q $ B p的例子就是& _ O |秒杀系统，一般秒杀活动瞬间流量很高，如果流量全部涌向秒杀系统，会压垮秒杀系统，通过引入消息队列，可以有效缓冲突发流量，达到“削峰填谷”的作用。

RabbitMQ安装与启动

RabbitMQ支持Linux、Windows，Unix、MF % b )acOS等多种操作系统，我们可以根据自己的操作系统来安装对应的版本1 Y & s h T l，下面我们只讲解如何在Cnetos7上安装，和使用Docker进行安装。

更多安装详细信息，可查看官网

在Cnetos7上的安装

下面演示Erlang和RabbitMQ的安装，我们使用rpm的一键^ l k安装包，这种方式比较方便，比较适合初学者。

基础依赖安装

如果你3 H L 2 M的操作系统是Linux的最小安装包，那么应该有很w . C k ~ z多基础的依赖包没有安装，在安装RabbitMQ之前，需要安装好这些基础依赖包，可以运行 _ O如下命令：

$ sudo yum install openssql opensj } d Y n Ysl-devel make gcc gcc-c++ kernel-develT I / ! G . /

安装Socat

RabbitMQ依赖于Socat，因此在安装RabbitMQ前要安装Socat，如下：

$ sudo yum insta` 8 A A Q _ Fll -y socat

安装Erlang

因为RabbitMQ是用Erlang语言开发，所以在安装RabbitMQ前，要先安装Erlang运行环境，我们使用Erlang语言的rpm安装包。

# 下载
$ wget https://github.com/rabbu d r $itmq/erl! F . m 6 y D ; $ang-rpm/releases/download/v22.3/erlang-22.3-1.el7.x86_64.rpm
安装

安装RabbitMQ

上面所说的依赖安装完成后，最后我们可以运行下面的命令安装RabbitMQ：

# 下载
$ wget https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-server/rel} D A T Reases/download/v3.8.3/rabbitmq-serve8 g C | ! Ur-3.8.3-1.el7.noarch.rpm
安装
$ rpt ` c { ? ( Vm -ivh rabbitmq-serverF | % e L ?  b-3.8.3-1.el7.noarch.rpm

启动与关闭

安& ? J R u t `装完成之后，可以使用rabbitmq-server命令启动服务器，如下：

# 直接启动
$ sudo rabbitmq-server
-detached为可选参数，表示后台开启
$ sudo rabbitmq-server -detached

启动成t & P H m K功，输出如下q 0 C 7 G：

如果要关闭，则可以使用下面的命令：

#关闭RabbO * D =  I ^ - _itMQ服务：  
$ sudo rabbitmqctl stop  

插件管理

上面我们使用rabbitmq-server启动服务器，也可j ^ @ q以使用rabbp G ! , nitmqctl命令管理服务器，包括创建交& R T m { S ; 0 H换机、队列、用户管理等操作，除了命令管理工具，RabbitMQ还提供了Web管理工具，而Web管理工具作为RabbitMQ的插件，如果要开启，可y j F R 2以使用下面的命令 ：

rabbi/ w 8 ltmq-plugins是RabbitMQ管理插件的命令。

$ sudo rabbitmq-plui , ,gins 2 V denable rabbitmq_management 

启动插件后，我们再$ = . r启动服务器，最后一行显示运行了3个插件，如下：

重` V ) 1 H a j 0新启动服务器后，可以打开浏览器访问RabbitMQ的Web管理界面

Web管理程序的端口号是156H 5 e i 1 b t = !72，在浏览器中输入http| p e ! C 2 F u://localhost:15672，即可以访问。

Docker上的安装

上| o / o a K v ~面演示的是直接在操作系统上安装RabbitMQ的过程，如果你本地有安装Docker运行环境，那么可以下载RabbitMQ的Docker镜像进行安装，这种方式很方便，也不需U ! 7 t ~ q N要自己安装RabbitMQ依赖。

可以Docker Hub上查询我们需要的RabbitMQ镜像包，如` v / Z -下：

我们选择以tag带management后缀的镜像， 这表示该版本带有W: P H x Seb管理界面。l ? T D T

# 拉取镜像4 7 = . @ ^包
docker pull rabbi: | W Otmq:3.8.3-management
启动镜像
docker run - Y [d --name rabbitmq -p 5672:5672 -p 15672:15672 -v pwd复制代码/data:/var/lib/rabbitmq --hostname myRabbit -e R0 I o h B lABBI8 ]  * / W !  _TMQ_DEFAULT_VHOST=my_vhost  -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin rabbitmq3.8.3-managemf , x ~ 3 .ent

核心概念

RabbitMQ有属于自己的一套M n n x核心. t ; o + B P `概念，对这些概念的理解很重要，只有理解了这些核心概念，才有可能建立对= D : YRabp 8 ! 1bitMQ的全面理解。

Broker

Broker概念比较简单，我们可以把Broker理解为一个RabitMQ Server。

Producer与Consumer

生产者与消费者$ _ @ ( 4 J 6相对于RabbitMQ服务器来说，都是RabbitMx C 1 rQ服务器的客户端。

• 生产者(Producer)：连到RabbitB l DMQ服务器i 0 U x e B ) e，将消息发送到Rabbg O 6 v bitMQ服务器的队列，是消息的发送方。
• 消费者(CoG u 0 y m ;nsumer)：连接到RabbitMQ则是为了消费队列中的消息，是消息的接收方。

生产者与消费者一般由我们的应用程序充当。

Connection

Connection是RabbitMQ内部对象之一，用于管理每] K ) | _个到RabbitMQ的TCP网络连接。

Channel

Channel是我们与RabbitMQ打交道的最重要的一个接口，我们大部分的业务操作是在Channel这个接口中完成的，包括定义Queue、定义Exchange、绑定Queue与Exchange、发布消息等

Exchnage

消息交换机，作用是接收来自生产者的消息，并根据路由键转( J G 8 I ^ l 7 {发消息到p . F s ^ x [ g所绑定的队列。

生产者发送上的消息，就是先通过E; Z Y 7 q z 7 Uxchnage按照绑定(binding)规则转发D f 9 : c { ?到队列的。

交换机类型(Exchanh F ;ge Type)有四种：fanout、direct、topic，headers，其中headers并不常用。

• fanout：这种类型不处理路由键(RoutingKey)，很像子网广播，每台子网E q & I c 1 U b内的主机都获得了一份复制的消息，发布/订阅模式就是指使用fanout交换机类型，fanout类型交换机转发消息是最快的。
• direct：模式处理路由键，需要路由键完全匹配的队列才能收到消息，路由模式使用的是direct类型的交换机。
• topic：将路由键和某模式进行匹配。主题模式使用的是topic类型的交换机。

路由模式，发布订阅模式，主题模式，这些工作模式我们下面会讲。

Queue

Queue，即队列，RabbitMQ内部用于存D W # z h 2储消息的对象，是真正用存储消息的结构，在生产端，生产者的消息最终发送到指定队列，而消费者也是通过订阅某个队列，达到获取消息的目的。

Binding

Binding是一种操作，其作用是建立q L f t . M消息从Exchange转发L y ] i到Queue的规则，在进行ExK m { D $ Q ` uchangN K c ( J | oe与Queue的绑定时，需要指定一个BindingKey，Bindin2 Z 1 p ) +g操作一般用于RabbitMQ的路由工作模式和主题工作模式。

BindingKey的概念，我们下面在讲RabbitMQ的工作模式会详细讲解。

Virtual H) ? m t , r 7 rost

VirS : }utal host也叫虚k ~ j W R拟主机，一个VirtualHost下面有一组不同Exchnage与Queue，不同的ViV . 4 K r /rtual host的Exchn6 e uage与Queue之间互相不影响。

应用隔离与权限划分，Virtual host是RabbitMQ中最小颗粒的权限单位划分。

如果要类比的话，我们可以把VirF J ztual host比作MySQL中的数据库，通常我们在使用Myk + u L k |SQL q l 5L时，会为不同的项目指定不同的数据库，同样的，在v & G _使用RabbitMQ时，我们可以为不同的应用程序指定不同的Virtual host。

上面我们一一列举f u F c u W z l了RabbitMQ的核心概念，通过下面的示意y X ] ~图，我们可以更清晰地了解= C : t C 2 J它们之间的关系。

工作模式

RabbitMQ一共有六种工作模式，分别为简单模式、工作队列模式、发布/订阅模式、路由模式、主题模式和RPC模式，RPC模式并不常用，因此我们下面只讲前面五种工作模式。

简单(simple)模式

simple模式，是RabbitMQ几种模式中最简单的一种c 2 + & c c F _模式，其结构如下图所示：

从上面的示意图，我们可以看出simple模式有以下几b [ # T 0 a个特D q i : } 1 l r k征：

• 只有一个生产者、一个消费者和一个队列。
• 生产者和消费者在发送和接收消息时，只需要指定R F ^ 1 V T , Z c队列名，而不需要指定发送到哪个EZ } d f O 0 bxchange，RabbitMQ服务器会自[ 9 C | x M # a动使用Virtual hostk F G E k O ) o G的默认的Exchange，默认Exchan$ % !ge的type为direct。

工作(work)模式

在simple模式下只有一个生产者和消费者，当生产者生产消息的速度大于消费者的消费速度时，我们可以添加一个或多个消费者来加快消费速度，这种在simple模式下增加消费者的模式，称为work模式，如下图所示：

work模式有以下两个特征：

• 可以有多个消费者，但一条消息只能被一个消费者获取。
• 发送到队列中的消息，由服务器平均分配给不同消费者进行消费。

发布/订阅(pub/sub)模式

work模式可以E k ) } J = r 7 r将消息转到多个消费者，但每条消息只能由一个消费者获取，如果我们想一条4 z 3 { T z x消息可以同时给多个消费者消费呢？

这时候就需要发布/订阅模式，其示意图如下所示：

从上面的示意图我们可以看出来，在发布/订阅模式下，需要指定6 % C ! 8 Y v发送到哪个Exchange中，上面图中的X表示Exchange。

• 发布/订阅模式中，Echange的type为fanout。
• 生产者发送消息时，不需要指定具体的队列名，Exchange会将收到的消息转发到所绑定的队列。
• 消息被Exchange转到多个队列，一条消息可以被多个消费者获取。F h ? ! C f / [

路由(routing)模式

前面几种模式，消息的目标y r y 2 H M M队列无法由生产者指定，而在路由模式下，消息的目标队列，可以由生产者指定，其示意图如下所示：

从上面示意图，我们可以看出路由模式有以下特征：

• 路由模式下{ 1 D M D Z & UExchange的type为direct。
• 消息的目标队列可以由生产者按照routingKeyd } S I h N . E ?规则指定。
• 消费者通过B1 Z y v M ,indingKey绑定自己所关心的队列。$ $ l 5 S 3 3 `
• 一条消息队可以被多个消息者获取。
• 只有RoutingKU I 3 R M $ey与BidingKey相匹配的V _ _队列才会收到d Y , l [ 9 @ J H消息。

RoutingKey用于生产者指定Exchange最终将消息路由到p Z H = ] P h x ~哪个队列，BindingKey用于消费者绑定到某个队列。

主题(topic)模式

主题模式是在路由模式的基础上，将H m 1路由键和某模式进行匹配。其中#表示匹配多个词，*表示匹配一个词，消费者可以通过某种模8 c C L W }式的BindKey来达到订阅某个主题消息的目的，如示意图如下所示：

• 主题模式Exchange的type取值为topic。
• 一条消息可以被多个消费者: D : F ! - Q X c获取。

作者：张君鸿
原文链接：https:k H b ~ y u 0 9//juejin.im/post/5e78M [ ad7456fb9a07cd52c0525