深入解读RabbitMQ工作原理及简单使用

RabbitMQ简介

在介绍RabbitMQ之前实现要介绍一下MQ,MQ是什么?

MQ全称是Message Queue,可以理解为消息队列的意思,简单来说就是消息以管道的方式进行传递。

RabbitMQ是一个实现了AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)高级消息队列协议的消息队列服务,用Erlang语言的。

使用场景

在我们秒杀抢购商品的时候,系统会提醒我们稍等排队中,而不是像几年前一样页面卡死或报错给用户。

像这种排队结算就用到了消息队列机制,放入通道里面一个一个结算处理,而不是某个时间断突然涌入大批量的查询新增把数据库给搞宕机,所以RabbitMQ本质上起到的作用就是削峰填谷,为业务保驾护航。

为什么选择RabbitMQ

现在的市面上有很多MQ可以选择,比如ActiveMQ、ZeroMQ、Appche Qpid,那问题来了为什么要选择RabbitMQ?

  1. 除了Qpid,RabbitMQ是唯一一个实现了AMQP标准的消息服务器;
  2. 可靠性,RabbitMQ的持久化支持,保证了消息的稳定性;
  3. 高并发,RabbitMQ使用了Erlang开发语言,Erlang是为电话交换机开发的语言,天生自带高并发光环,和高可用特性;
  4. 集群部署简单,正是应为Erlang使得RabbitMQ集群部署变的超级简单;
  5. 社区活跃度高,根据网上资料来看,RabbitMQ也是首选;

工作机制

生产者、消费者和代理

在了解消息通讯之前首先要了解3个概念:生产者、消费者和代理。

生产者:消息的创建者,负责创建和推送数据到消息服务器;

消费者:消息的接收方,用于处理数据和确认消息;

代理:就是RabbitMQ本身,用于扮演“快递”的角色,本身不生产消息,只是扮演“快递”的角色。

消息发送原理

首先你必须连接到Rabbit才能发布和消费消息,那怎么连接和发送消息的呢?

你的应用程序和Rabbit Server之间会创建一个TCP连接,一旦TCP打开,并通过了认证,认证就是你试图连接Rabbit之前发送的Rabbit服务器连接信息和用户名和密码,有点像程序连接数据库,使用Java有两种连接认证的方式,后面代码会详细介绍,一旦认证通过你的应用程序和Rabbit就创建了一条AMQP信道(Channel)。

信道是创建在“真实”TCP上的虚拟连接,AMQP命令都是通过信道发送出去的,每个信道都会有一个唯一的ID,不论是发布消息,订阅队列或者介绍消息都是通过信道完成的。

为什么不通过TCP直接发送命令?

对于操作系统来说创建和销毁TCP会话是非常昂贵的开销,假设高峰期每秒有成千上万条连接,每个连接都要创建一条TCP会话,这就造成了TCP连接的巨大浪费,而且操作系统每秒能创建的TCP也是有限的,因此很快就会遇到系统瓶颈。

如果我们每个请求都使用一条TCP连接,既满足了性能的需要,又能确保每个连接的私密性,这就是引入信道概念的原因。

你必须知道的Rabbit

想要真正的了解Rabbit有些名词是你必须知道的。

包括:ConnectionFactory(连接管理器)、Channel(信道)、Exchange(交换器)、Queue(队列)、RoutingKey(路由键)、BindingKey(绑定键)。

ConnectionFactory(连接管理器):应用程序与Rabbit之间建立连接的管理器,程序代码中使用;

Channel(信道):消息推送使用的通道;

Exchange(交换器):用于接受、分配消息;

Queue(队列):用于存储生产者的消息;

RoutingKey(路由键):用于把生成者的数据分配到交换器上;

BindingKey(绑定键):用于把交换器的消息绑定到队列上;

看到上面的解释,最难理解的路由键和绑定键了,那么他们具体怎么发挥作用的,请看下图:

关于更多交换器的信息,我们在后面再讲。

消息持久化

Rabbit队列和交换器有一个不可告人的秘密,就是默认情况下重启服务器会导致消息丢失,那么怎么保证Rabbit在重启的时候不丢失呢?答案就是消息持久化。

当你把消息发送到Rabbit服务器的时候,你需要选择你是否要进行持久化,但这并不能保证Rabbit能从崩溃中恢复,想要Rabbit消息能恢复必须满足3个条件:

  1. 投递消息的时候durable设置为true,消息持久化;
  2. 消息已经到达持久化交换器上;
  3. 消息已经到达持久化的队列;

持久化工作原理

Rabbit会将你的持久化消息写入磁盘上的持久化日志文件,等消息被消费之后,Rabbit会把这条消息标识为等待垃圾回收。

持久化的缺点

消息持久化的优点显而易见,但缺点也很明显,那就是性能,因为要写入硬盘要比写入内存性能较低很多,从而降低了服务器的吞吐量,尽管使用SSD硬盘可以使事情得到缓解,但他仍然吸干了Rabbit的性能,当消息成千上万条要写入磁盘的时候,性能是很低的。

所以使用者要根据自己的情况,选择适合自己的方式。

虚拟主机

每个Rabbit都能创建很多vhost,我们称之为虚拟主机,每个虚拟主机其实都是mini版的RabbitMQ,拥有自己的队列,交换器和绑定,拥有自己的权限机制。

环境搭建

前文我们已经介绍了Ubuntu搭建RabbitMQ的步骤:RabbitMQ在Ubuntu上的环境搭建

如果你是在Windows10上去安装那就更简单了,先放下载地址:

Erlang/Rabbit Server百度网盘链接:https://pan.baidu.com/s/1TnKDV-ZuXLiIgyK8c8f9dg 密码:wct9

当然也可去Erlang和Rabbit官网去下,就是速度比较慢。我的百度云Rabbit最新版本:3.7.6,Erlang版本:20.2,注意:不要下载最新的Erlang,在Windows10上打开扩展插件有问题,打不开。

  1. 安装Erlang;
  2. 安装Rabbit Server;
  3. 进入安装目录\sbin下,使用命令“rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management”启动网页管理插件;
  4. 重启Rabbit服务;

使用:http://localhost:15672进行测试,默认的登陆账号为:guest,密码为:guest

重复安装Rabbit Server的坑

如果不是第一次在Windows上安装Rabbit Server一定要把Rabbit和Erlang卸载干净之后,找到注册表:HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Ericsson\Erlang\ErlSrv 删除其下的所有项。

不然会出现Rabbit安装之后启动不了的情况,理论上卸载的顺序也是先Rabbit在Erlang。

代码实现

java版实现,使用maven项目,创建可以查看:MyEclipse2017破解设置与maven项目搭建

项目创建成功之后,添加Rabbit Client jar包,只需要在pom.xml里面配置,如下信息:

 <dependency>
  <groupId>com.rabbitmq</groupId>
  <artifactId>amqp-client</artifactId>
  <version>4.7.0</version>
</dependency>

java实现代码分为两个类,第一个是创建Rabbit连接,第二是应用类使用最简单的方式发布和消费消息。

Rabbit的连接,两种方式:

方式一:

public static Connection GetRabbitConnection() {
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    factory.setUsername(Config.UserName);
    factory.setPassword(Config.Password);
    factory.setVirtualHost(Config.VHost);
    factory.setHost(Config.Host);
    factory.setPort(Config.Port);
    Connection conn = null;
    try {
        conn = factory.newConnection();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return conn;
}

方式二:

public static Connection GetRabbitConnection2() {
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 连接格式:amqp://userName:password@hostName:portNumber/virtualHost
    String uri = String.format("amqp://%s:%s@%s:%d%s", Config.UserName, Config.Password, Config.Host, Config.Port,
            Config.VHost);
    Connection conn = null;
    try {
        factory.setUri(uri);
        factory.setVirtualHost(Config.VHost);
        conn = factory.newConnection();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return conn;
}

第二部分:应用类,使用最简单的方式发布和消费消息

public static void main(String[] args) {
    Publisher(); // 推送消息

    Consumer(); // 消费消息
}

/**
 * 推送消息
 */
public static void Publisher() {
    // 创建一个连接
    Connection conn = ConnectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
    if (conn != null) {
        try {
            // 创建通道
            Channel channel = conn.createChannel();
            // 声明队列【参数说明:参数一:队列名称,参数二:是否持久化;参数三:是否独占模式;参数四:消费者断开连接时是否删除队列;参数五:消息其他参数】
            channel.queueDeclare(Config.QueueName, false, false, false, null);
            String content = String.format("当前时间:%s", new Date().getTime());
            // 发送内容【参数说明:参数一:交换机名称;参数二:队列名称,参数三:消息的其他属性;参数四:消息主体】
            channel.basicPublish("", Config.QueueName, null, content.getBytes("UTF-8"));
            System.out.println("已发送消息:" + content);
            // 关闭连接
            channel.close();
            conn.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/**
 * 消费消息
 */
public static void Consumer() {
    // 创建一个连接
    Connection conn = ConnectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
    if (conn != null) {
        try {
            // 创建通道
            Channel channel = conn.createChannel();
            // 声明队列【参数说明:参数一:队列名称,参数二:是否持久化;参数三:是否独占模式;参数四:消费者断开连接时是否删除队列;参数五:消息其他参数】
            channel.queueDeclare(Config.QueueName, false, false, false, null);

            // 创建订阅器,并接受消息
            channel.basicConsume(Config.QueueName, false, "", new DefaultConsumer(channel) {
                @Override
                public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                        byte[] body) throws IOException {
                    String routingKey = envelope.getRoutingKey(); // 队列名称
                    String contentType = properties.getContentType(); // 内容类型
                    String content = new String(body, "utf-8"); // 消息正文
                    System.out.println("消息正文:" + content);
                    channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false); // 手动确认消息【参数说明:参数一:该消息的index;参数二:是否批量应答,true批量确认小于index的消息】
                }
            });

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码里面已经写了很详细的注释,在这里也不过多的介绍了。

执行效果,如图:

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏openshift持续集成

jenkins邮件插件中的内容参数设置

众所周知,Jenkins默认提供了一个邮件通知,能在构建失败、构建不稳定等状态后发送邮件。但是它本身有很多局限性,比如它的邮件通知无法提供详细的邮件内容、无法定...

8858
来自专栏腾讯Bugly的专栏

H5 缓存机制浅析 移动端 Web 加载性能优化

1 H5 缓存机制介绍 H5,即 HTML5,是新一代的 HTML 标准,加入很多新的特性。离线存储(也可称为缓存机制)是其中一个非常重要的特性。H5 引入的离...

3802
来自专栏格子的个人博客

mysql5.7.21安装和主从同步

很久之前就做过mysql的部分应用架构,包括主从复制和集群等,一直没有形成博客记录下来,虽然网上也有很多的相关资料,但是出于加深记忆,还是把自己的操作步骤和截图...

1321
来自专栏calvin

jira webhook 事件触发并程序代码调用jenkins接口触发构建操作

开发管理工具触发站点构建事件,事件处理中需要调用Jenkins接口开始构建动作。 我的应用场景: 使用jira作为管理工具,在jira中创建自定义的工作流来...

6963
来自专栏北京马哥教育

万字长文带你OpenStack从入门到放弃

1974
来自专栏JavaEdge

Shiro实战(五) - 会话管理

Shiro提供了完整的企业级会话管理功能,不依赖于底层容器(如web容器Tomcat),不管JavaSE还是JavaEE环境都可以使用,提供了会话管理、会话事件...

3543
来自专栏Netkiller

PHP高级编程之守护进程

PHP高级编程之守护进程 摘要 2014-09-01 发表 2015-08-31 更新 2015-10-20 更新,增加优雅重启 ---- 目录 1. 什么是守...

3314
来自专栏知识分享

轻松使用8266

今天算是做好了板子啦!做了一块直接用串口配置8266的板子,,也可以无线配置,配置完一次,上电自动运行...这篇文章也是写给一个朋友看的,朋友的项目做了很长时间...

3519
来自专栏SDNLAB

脱坑神器,让你一步了解ODL控制器集群

一、控制器集群基本知识 1.1 Consensus一致性 Consensus一致性是指多个服务器在状态达成一致,但是在一个分布式系统中,因为各种意外可能,有的...

4587
来自专栏大数据-Hadoop、Spark

Hive安装使用中的一些问题

1.非root用户连接mysql服务时,报如下错误, ERROR 2002 (HY000): Can't connect to local MySQL serv...

4228

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券