RabbitMQ 即一個(gè)消息隊(duì)列，主要是用來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的異步和解耦，同時(shí)也能起到消息緩沖，消息分發(fā)的作用。

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消息中間件在互聯(lián)網(wǎng)公司的使用中越來越多，剛才還看到新聞阿里將 RocketMQ捐獻(xiàn)給了 Apache，當(dāng)然了今天的主角還是講 RabbitMQ。消息中間件最主要的作用是解耦，中間件最標(biāo)準(zhǔn)的用法是生產(chǎn)者生產(chǎn)消息傳送到隊(duì)列，消費(fèi)者從隊(duì)列中拿取消息并處理，生產(chǎn)者不用關(guān)心是誰來消費(fèi)，消費(fèi)者不用關(guān)心誰在生產(chǎn)消息，從而達(dá)到解耦的目的。在分布式的系統(tǒng)中，消息隊(duì)列也會被用在很多其它的方面，比如：分布式事務(wù)的支持，RPC 的調(diào)用等等。

以前一直使用的是 ActiveMQ，在實(shí)際的生產(chǎn)使用中也出現(xiàn)了一些小問題，在網(wǎng)絡(luò)查閱了很多的資料后，決定嘗試使用 RabbitMQ來替換 ActiveMQ，RabbitMQ 的高可用性、高性能、靈活性等一些特點(diǎn)吸引了我們，查閱了一些資料整理出此文。

RabbitMQ 介紹

RabbitMQ是實(shí)現(xiàn)AMQP（高級消息隊(duì)列協(xié)議）的消息中間件的一種，最初起源于金融系統(tǒng)，用于在分布式系統(tǒng)中存儲轉(zhuǎn)發(fā)消息，在易用性、擴(kuò)展性、高可用性等方面表現(xiàn)不俗。 RabbitMQ 主要是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的雙向解耦而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)生產(chǎn)者大量產(chǎn)生數(shù)據(jù)時(shí)，消費(fèi)者無法快速消費(fèi)，那么需要一個(gè)中間層。保存這個(gè)數(shù)據(jù)。

AMQP，即 Advanced Message Queuing Protocol，高級消息隊(duì)列協(xié)議，是應(yīng)用層協(xié)議的一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，為面向消息的中間件設(shè)計(jì)。消息中間件主要用于組件之間的解耦，消息的發(fā)送者無需知道消息使用者的存在，反之亦然。AMQP 的主要特征是面向消息、隊(duì)列、路由（包括點(diǎn)對點(diǎn)和發(fā)布/訂閱）、可靠性、安全。

RabbitMQ是一個(gè)開源的 AMQP 實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器端用Erlang語言編寫，支持多種客戶端，如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等，支持 AJAX。用于在分布式系統(tǒng)中存儲轉(zhuǎn)發(fā)消息，在易用性、擴(kuò)展性、高可用性等方面表現(xiàn)不俗。

相關(guān)概念

通常我們談到隊(duì)列服務(wù), 會有三個(gè)概念： 發(fā)消息者、隊(duì)列、收消息者，RabbitMQ 在這個(gè)基本概念之上, 多做了一層抽象, 在發(fā)消息者和隊(duì)列之間, 加入了交換器 (Exchange). 這樣發(fā)消息者和隊(duì)列就沒有直接聯(lián)系, 轉(zhuǎn)而變成發(fā)消息者把消息給交換器, 交換器根據(jù)調(diào)度策略再把消息再給隊(duì)列。

• 左側(cè) P 代表 生產(chǎn)者，也就是往 RabbitMQ 發(fā)消息的程序。
• 中間即是 RabbitMQ，其中包括了交換機(jī)和隊(duì)列。
• 右側(cè) C 代表 消費(fèi)者，也就是往 RabbitMQ 拿消息的程序。

那么，其中比較重要的概念有 4 個(gè)，分別為：虛擬主機(jī)，交換機(jī)，隊(duì)列，和綁定。

• 虛擬主機(jī)：一個(gè)虛擬主機(jī)持有一組交換機(jī)、隊(duì)列和綁定。為什么需要多個(gè)虛擬主機(jī)呢？很簡單， RabbitMQ 當(dāng)中，用戶只能在虛擬主機(jī)的粒度進(jìn)行權(quán)限控制。?因此，如果需要禁止A組訪問B組的交換機(jī)/隊(duì)列/綁定，必須為A和B分別創(chuàng)建一個(gè)虛擬主機(jī)。每一個(gè) RabbitMQ 服務(wù)器都有一個(gè)默認(rèn)的虛擬主機(jī)“/”。
• 交換機(jī)：Exchange 用于轉(zhuǎn)發(fā)消息，但是它不會做存儲?，如果沒有 Queue bind 到 Exchange 的話，它會直接丟棄掉 Producer 發(fā)送過來的消息。 這里有一個(gè)比較重要的概念：路由鍵?。消息到交換機(jī)的時(shí)候，交互機(jī)會轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的隊(duì)列中，那么究竟轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)隊(duì)列，就要根據(jù)該路由鍵。
• 綁定：也就是交換機(jī)需要和隊(duì)列相綁定，這其中如上圖所示，是多對多的關(guān)系。

交換機(jī)(Exchange)

交換機(jī)的功能主要是接收消息并且轉(zhuǎn)發(fā)到綁定的隊(duì)列，交換機(jī)不存儲消息，在啟用ack模式后，交換機(jī)找不到隊(duì)列會返回錯(cuò)誤。交換機(jī)有四種類型：Direct, topic, Headers and Fanout

• Direct：direct 類型的行為是”先匹配, 再投送”. 即在綁定時(shí)設(shè)定一個(gè)?routing_key, 消息的routing_key?匹配時(shí), 才會被交換器投送到綁定的隊(duì)列中去.
• Topic：按規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)消息（最靈活）
• Headers：設(shè)置 header attribute 參數(shù)類型的交換機(jī)
• Fanout：轉(zhuǎn)發(fā)消息到所有綁定隊(duì)列

Direct Exchange

Direct Exchange 是 RabbitMQ 默認(rèn)的交換機(jī)模式，也是最簡單的模式，根據(jù)key全文匹配去尋找隊(duì)列。

第一個(gè) X - Q1 就有一個(gè) binding key，名字為 orange； X - Q2 就有 2 個(gè) binding key，名字為 black 和 green。當(dāng)消息中的 路由鍵 和 這個(gè) binding key 對應(yīng)上的時(shí)候，那么就知道了該消息去到哪一個(gè)隊(duì)列中。

Ps：為什么 X 到 Q2 要有 black，green，2個(gè) binding key呢，一個(gè)不就行了嗎？ - 這個(gè)主要是因?yàn)榭赡苡钟?Q3，而Q3只接受 black 的信息，而Q2不僅接受black 的信息，還接受 green 的信息。

Topic Exchange

Topic Exchange 轉(zhuǎn)發(fā)消息主要是根據(jù)通配符。?在這種交換機(jī)下，隊(duì)列和交換機(jī)的綁定會定義一種路由模式，那么，通配符就要在這種路由模式和路由鍵之間匹配后交換機(jī)才能轉(zhuǎn)發(fā)消息。

在這種交換機(jī)模式下：

• 路由鍵必須是一串字符，用句號（.） 隔開，比如說 agreements.us，或者 agreements.eu.stockholm 等。
• 路由模式必須包含一個(gè) 星號（*），主要用于匹配路由鍵指定位置的一個(gè)單詞，比如說，一個(gè)路由模式是這樣子：agreements..b.*，那么就只能匹配路由鍵是這樣子的：第一個(gè)單詞是 agreements，第四個(gè)單詞是 b。 井號（#）就表示相當(dāng)于一個(gè)或者多個(gè)單詞，例如一個(gè)匹配模式是 agreements.eu.berlin.#，那么，以agreements.eu.berlin 開頭的路由鍵都是可以的。

具體代碼發(fā)送的時(shí)候還是一樣，第一個(gè)參數(shù)表示交換機(jī)，第二個(gè)參數(shù)表示 routing key，第三個(gè)參數(shù)即消息。如下：

rabbitTemplate.convertAndSend("testTopicExchange","key1.a.c.key2", " this is  RabbitMQ!");

topic 和 direct 類似, 只是匹配上支持了”模式”, 在”點(diǎn)分”的 routing_key 形式中, 可以使用兩個(gè)通配符:

• *表示一個(gè)詞.
• #表示零個(gè)或多個(gè)詞.

Headers Exchange

headers 也是根據(jù)規(guī)則匹配, 相較于 direct 和 topic 固定地使用 routing_key , headers 則是一個(gè)自定義匹配規(guī)則的類型. 在隊(duì)列與交換器綁定時(shí), 會設(shè)定一組鍵值對規(guī)則, 消息中也包括一組鍵值對( headers 屬性), 當(dāng)這些鍵值對有一對, 或全部匹配時(shí), 消息被投送到對應(yīng)隊(duì)列.

Fanout Exchange

Fanout Exchange 消息廣播的模式，不管路由鍵或者是路由模式，會把消息發(fā)給綁定給它的全部隊(duì)列，如果配置了 routing_key 會被忽略。

Spring Boot 集成 RabbitMQ

Spring Boot 集成 RabbitMQ 非常簡單，如果只是簡單的使用配置非常少，Spring Boot 提供了spring-boot-starter-amqp?項(xiàng)目對消息各種支持。

簡單使用

1、配置 Pom 包，主要是添加?spring-boot-starter-amqp?的支持

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

2、配置文件

配置 RabbitMQ 的安裝地址、端口以及賬戶信息

spring.application.name=Spring-boot-rabbitmq

spring.rabbitmq.host=192.168.0.86
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.password=123456

3、隊(duì)列配置

@Configuration
public class RabbitConfig {

    @Bean
    public Queue Queue() {
        return new Queue("hello");
    }

}

3、發(fā)送者

rabbitTemplate 是 Spring Boot 提供的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)

@component
public class HelloSender {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public void send() {
        String context = "hello " + new Date();
        System.out.println("Sender : " + context);
        this.rabbitTemplate.convertAndSend("hello", context);
    }

}

4、接收者

@Component
@RabbitListener(queues = "hello")
public class HelloReceiver {

    @RabbitHandler
    public void process(String hello) {
        System.out.println("Receiver  : " + hello);
    }

}

5、測試

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RabbitMqHelloTest {

    @Autowired
    private HelloSender helloSender;

    @Test
    public void hello() throws Exception {
        helloSender.send();
    }

}

注意，發(fā)送者和接收者的 queue name 必須一致，不然不能接收

多對多使用

一個(gè)發(fā)送者，N 個(gè)接收者或者 N 個(gè)發(fā)送者和 N 個(gè)接收者會出現(xiàn)什么情況呢？

一對多發(fā)送

對上面的代碼進(jìn)行了小改造，接收端注冊了兩個(gè) Receiver,Receiver1 和 Receiver2，發(fā)送端加入?yún)?shù)計(jì)數(shù)，接收端打印接收到的參數(shù)，下面是測試代碼，發(fā)送一百條消息，來觀察兩個(gè)接收端的執(zhí)行效果

@Test
public void oneToMany() throws Exception {
    for (int i=0;i<100;i++){
        neoSender.send(i);
    }
}

結(jié)果如下：

Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 11
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 12
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 14
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 13
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 15
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 16
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 18
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 17
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 19
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 20

根據(jù)返回結(jié)果得到以下結(jié)論

一個(gè)發(fā)送者，N個(gè)接受者,經(jīng)過測試會均勻的將消息發(fā)送到N個(gè)接收者中

多對多發(fā)送

復(fù)制了一份發(fā)送者，加入標(biāo)記，在一百個(gè)循環(huán)中相互交替發(fā)送

@Test
    public void manyToMany() throws Exception {
        for (int i=0;i<100;i++){
            neoSender.send(i);
            neoSender2.send(i);
        }
}

結(jié)果如下：

Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 20
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 20
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 21
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 21
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 22
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 22
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 23
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 23
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 24
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 24
Receiver 1: Spring boot neo queue ****** 25
Receiver 2: Spring boot neo queue ****** 25

結(jié)論：和一對多一樣，接收端仍然會均勻接收到消息

高級使用

對象的支持

Spring Boot 以及完美的支持對象的發(fā)送和接收，不需要格外的配置。

//發(fā)送者
public void send(User user) {
    System.out.println("Sender object: " + user.toString());
    this.rabbitTemplate.convertAndSend("object", user);
}

...

//接收者
@RabbitHandler
public void process(User user) {
    System.out.println("Receiver object : " + user);
}

結(jié)果如下：

Sender object: User{name='neo', pass='123456'}
Receiver object : User{name='neo', pass='123456'}

Topic Exchange

topic 是 RabbitMQ 中最靈活的一種方式，可以根據(jù) routing_key 自由的綁定不同的隊(duì)列

首先對 topic 規(guī)則配置，這里使用兩個(gè)隊(duì)列來測試

@Configuration
public class TopicRabbitConfig {

    final static String message = "topic.message";
    final static String messages = "topic.messages";

    @Bean
    public Queue queueMessage() {
        return new Queue(TopicRabbitConfig.message);
    }

    @Bean
    public Queue queueMessages() {
        return new Queue(TopicRabbitConfig.messages);
    }

    @Bean
    TopicExchange exchange() {
        return new TopicExchange("exchange");
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeMessage(Queue queueMessage, TopicExchange exchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueMessage).to(exchange).with("topic.message");
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeMessages(Queue queueMessages, TopicExchange exchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueMessages).to(exchange).with("topic.#");
    }
}

使用 queueMessages 同時(shí)匹配兩個(gè)隊(duì)列，queueMessage 只匹配 “topic.message” 隊(duì)列

public void send1() {
    String context = "hi, i am message 1";
    System.out.println("Sender : " + context);
    this.rabbitTemplate.convertAndSend("exchange", "topic.message", context);
}

public void send2() {
    String context = "hi, i am messages 2";
    System.out.println("Sender : " + context);
    this.rabbitTemplate.convertAndSend("exchange", "topic.messages", context);
}

發(fā)送send1會匹配到topic.#和topic.message 兩個(gè)Receiver都可以收到消息，發(fā)送send2只有topic.#可以匹配所有只有Receiver2監(jiān)聽到消息

Fanout Exchange

Fanout 就是我們熟悉的廣播模式或者訂閱模式，給 Fanout 交換機(jī)發(fā)送消息，綁定了這個(gè)交換機(jī)的所有隊(duì)列都收到這個(gè)消息。

Fanout 相關(guān)配置

@Configuration
public class FanoutRabbitConfig {

    @Bean
    public Queue AMessage() {
        return new Queue("fanout.A");
    }

    @Bean
    public Queue BMessage() {
        return new Queue("fanout.B");
    }

    @Bean
    public Queue CMessage() {
        return new Queue("fanout.C");
    }

    @Bean
    FanoutExchange fanoutExchange() {
        return new FanoutExchange("fanoutExchange");
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeA(Queue AMessage,FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(AMessage).to(fanoutExchange);
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeB(Queue BMessage, FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(BMessage).to(fanoutExchange);
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeC(Queue CMessage, FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(CMessage).to(fanoutExchange);
    }

}

這里使用了 A、B、C 三個(gè)隊(duì)列綁定到 Fanout 交換機(jī)上面，發(fā)送端的 routing_key 寫任何字符都會被忽略：

public void send() {
    String context = "hi, fanout msg ";
    System.out.println("Sender : " + context);
    this.rabbitTemplate.convertAndSend("fanoutExchange","", context);
}

結(jié)果如下：

Sender : hi, fanout msg 
...
fanout Receiver B: hi, fanout msg 
fanout Receiver A  : hi, fanout msg 
fanout Receiver C: hi, fanout msg 

結(jié)果說明，綁定到 fanout 交換機(jī)上面的隊(duì)列都收到了消息

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文末彩蛋

針對于上面所涉及到的知識點(diǎn)我總結(jié)出了有1到5年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的程序員在面試中涉及到的絕大部分架構(gòu)面試題及答案做成了文檔和架構(gòu)視頻資料免費(fèi)分享給大家（包括Dubbo、redis、Netty、zookeeper、Spring cloud、分布式、高并發(fā)等架構(gòu)技術(shù)資料），希望能幫助到您面試前的復(fù)習(xí)且找到一個(gè)好的工作，也節(jié)省大家在網(wǎng)上搜索資料的時(shí)間來學(xué)習(xí)，也可以關(guān)注我一下以后會有更多干貨分享。
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本文題目：詳解SpringBoot中的RabbitMQ
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