一文搞懂 RabbitMQ 的重要概念以及安装

一文搞懂 RabbitMQ 的重要概念以及安装

一 RabbitMQ 介绍

这部分参考了 《RabbitMQ实战指南》这本书的第 1 章和第 2 章。

1.1 RabbitMQ 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 发展到今天，被越来越多的人认可，这和它在易用性、扩展性、可靠性和高可用性等方面的卓著表现是分不开的。RabbitMQ 的具体特点可以概括为以下几点：

可靠性：RabbitMQ使用一些机制来保证消息的可靠性，如持久化、传输确认及发布确认等。

灵活的路由：在消息进入队列之前，通过交换器来路由消息。对于典型的路由功能，RabbitMQ 己经提供了一些内置的交换器来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个交换器绑定在一起，也可以通过插件机制来实现自己的交换器。这个后面会在我们将 RabbitMQ 核心概念的时候详细介绍到。

扩展性：多个RabbitMQ节点可以组成一个集群，也可以根据实际业务情况动态地扩展集群中节点。

高可用性：队列可以在集群中的机器上设置镜像，使得在部分节点出现问题的情况下队列仍然可用。

支持多种协议：RabbitMQ 除了原生支持 AMQP 协议，还支持 STOMP、MQTT 等多种消息中间件协议。

多语言客户端：RabbitMQ几乎支持所有常用语言，比如 Java、Python、Ruby、PHP、C#、JavaScript等。

易用的管理界面：RabbitMQ提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息、集群中的节点等。在安装 RabbitMQ 的时候会介绍到，安装好 RabbitMQ 就自带管理界面。

插件机制：RabbitMQ 提供了许多插件，以实现从多方面进行扩展，当然也可以编写自己的插件。感觉这个有点类似 Dubbo 的 SPI机制。

1.2 RabbitMQ 核心概念

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。

下面再来看看图1—— RabbitMQ 的整体模型架构。

下面我会一一介绍上图中的一些概念。

1.2.1 Producer(生产者) 和 Consumer(消费者)

Producer(生产者):生产消息的一方（邮件投递者）

Consumer(消费者):消费消息的一方（邮件收件人）

消息一般由 2 部分组成：消息头（或者说是标签 Label）和消息体。消息体也可以称为 payLoad ,消息体是不透明的，而消息头则由一系列的可选属性组成，这些属性包括 routing-key（路由键）、priority（相对于其他消息的优先权）、delivery-mode（指出该消息可能需要持久性存储）等。生产者把消息交由 RabbitMQ 后，RabbitMQ 会根据消息头把消息发送给感兴趣的 Consumer(消费者)。

1.2.2 Exchange(交换器)

在 RabbitMQ 中，消息并不是直接被投递到Queue(消息队列)中的，中间还必须经过Exchange(交换器)这一层，Exchange(交换器)会把我们的消息分配到对应的Queue(消息队列)中。

Exchange(交换器)用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列中，如果路由不到，或许会返回给Producer(生产者)，或许会被直接丢弃掉 。这里可以将RabbitMQ中的交换器看作一个简单的实体。

RabbitMQ 的 Exchange(交换器) 有4种类型，不同的类型对应着不同的路由策略：direct(默认)，fanout,topic, 和headers，不同类型的Exchange转发消息的策略有所区别。这个会在介绍Exchange Types(交换器类型)的时候介绍到。

Exchange(交换器) 示意图如下：

生产者将消息发给交换器的时候，一般会指定一个RoutingKey(路由键)，用来指定这个消息的路由规则，而这个RoutingKey 需要与交换器类型和绑定键(BindingKey)联合使用才能最终生效。

RabbitMQ 中通过Binding(绑定)将Exchange(交换器)与Queue(消息队列)关联起来，在绑定的时候一般会指定一个BindingKey(绑定建),这样 RabbitMQ 就知道如何正确将消息路由到队列了,如下图所示。一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表。Exchange 和 Queue 的绑定可以是多对多的关系。

Binding(绑定) 示意图：

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，而是将消息路由到所有绑定到该交换器的队列中。

1.2.3 Queue(消息队列)

Queue(消息队列)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。消息一直在队列里面，等待消费者连接到这个队列将其取走。

RabbitMQ中消息只能存储在队列中，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。

多个消费者可以订阅同一个队列，这时队列中的消息会被平均分摊（Round-Robin，即轮询）给多个消费者进行处理，而不是每个消费者都收到所有的消息并处理，这样避免的消息被重复消费。

RabbitMQ不支持队列层面的广播消费,如果有广播消费的需求，需要在其上进行二次开发,这样会很麻烦，不建议这样做。

1.2.4 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。

下图展示了生产者将消息存入 RabbitMQ Broker,以及消费者从Broker中消费数据的整个流程。

这样图1中的一些关于 RabbitMQ 的基本概念我们就介绍完毕了，下面再来介绍一下Exchange Types(交换器类型)。

1.2.5 Exchange Types(交换器类型)

RabbitMQ 常用的 Exchange Type 有fanout、direct、topic、headers这四种（AMQP规范里还提到两种 Exchange Type，分别为 system 与 自定义，这里不予以描述）。

fanout

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

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。

以上图为例，如果发送消息的时候设置路由键为“warning”,那么消息会路由到 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

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：

以上图为例：

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。

二 安装 RabbitMq

通过 Docker 安装非常方便，只需要几条命令就好了，我这里是只说一下常规安装方法。

前面提到了 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。

2.1 安装 erlang

1 下载 erlang 安装包

在官网下载然后上传到 Linux 上或者直接使用下面的命令下载对应的版本。

2 解压 erlang 安装包

3 删除 erlang 安装包

4 安装 erlang 的依赖工具

5 进入erlang 安装包解压文件对 erlang 进行安装环境的配置

新建一个文件夹

对 erlang 进行安装环境的配置

6 编译安装

7 验证一下 erlang 是否安装成功了

运行下面的语句输出“hello world”

大功告成，我们的 erlang 已经安装完成。

8 配置 erlang 环境变量

追加下列环境变量到文件末尾

运行下列命令使配置文件 生效

输入 erl 查看 erlang 环境变量是否配置正确

2.2 安装 RabbitMQ

1. 下载rpm

或者直接在官网下载

https://www.rabbitmq.com/install-rpm.htmlenter link description here

2. 安装rpm

紧接着执行：

中途需要你输入"y"才能继续安装。

3 开启 web 管理插件

4 设置开机启动

4. 启动服务

5. 查看服务状态

6. 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用户只是被容许从localhost访问。官网文档描述如下：

解决远程访问 RabbitMQ 远程访问密码错误

新建用户并授权

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