文章目录
- [1. RabbitMQ特点](#1. RabbitMQ特点)
- [2. 如何保证消息的可靠性](#2. 如何保证消息的可靠性)
- [3. RabbitMQ消息的顺序性](#3. RabbitMQ消息的顺序性)
- [4. 实现RabbitMQ的高可用性](#4. 实现RabbitMQ的高可用性)
- [5. 如何解决消息队列的延时以及过期失效问题?](#5. 如何解决消息队列的延时以及过期失效问题?)
- [6. RabbitMQ死信队列](#6. RabbitMQ死信队列)
- [7. RabbitMQ延迟队列](#7. RabbitMQ延迟队列)
- 8.RabbitMQ的工作模式
- [9. RabbitMQ消息如何传输](#9. RabbitMQ消息如何传输)
- [10. 核心概念](#10. 核心概念)
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- [10.1 生产者和消费者](#10.1 生产者和消费者)
- [10.2 交换器和消息队列](#10.2 交换器和消息队列)
- [10.3 Broker(消息中间件的服务节点)](#10.3 Broker(消息中间件的服务节点))
- [10.4 AMQP协议](#10.4 AMQP协议)
1. RabbitMQ特点
- 可靠性: RabbitMQ 使用一些机制来保证可靠性,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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
2. 如何保证消息的可靠性
- 消息到 MQ 的过程中搞丢(生产者到 RabbitMQ)
事务机制和 Confirm 机制,注意:事务机制和 Confirm 机制是互斥的,两者不能共存,会导致 RabbitMQ 报错。 - MQ 自己搞丢(RabbitMQ 自身)
持久化、集群、普通模式、镜像模式 - MQ 到消费过程中搞丢(RabbitMQ 到消费者)
basicAck 机制、死信队列、消息补偿机制。
3. RabbitMQ消息的顺序性
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出现顺序性问题的原因
1个queue多个消息者
消费者里面多线程操作
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解决方案
拆分多个 queue(消息队列),每个 queue(消息队列) 一个 consumer(消费者) ,就是多一些 queue (消息队列)而已,确实是麻烦点
或者就一个 queue (消息队列)但是对应一个 consumer(消费者),然后这个 consumer(消费者)内部用内存队列做排队 ,然后分发给底层不同的 worker 来处理。
4. 实现RabbitMQ的高可用性
RabbitMQ 有三种模式:单机模式、普通集群模式、镜像集群模式。
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单机模式
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普通集群模式
多台机器上启动多个 RabbitMQ 实例 ,每个机器启动一个。你创建的 queue,只会放在一个 RabbitMQ 实例上,但是每个实例都同步 queue 的元数据 (元数据可以认为是 queue 的一些配置信息,通过元数据,可以找到 queue 所在实例)。你消费的时候,实际上如果连接到了另外一个实例,那么那个实例会从 queue 所在实例上拉取数据过来。这方案主要是提高吞吐量的,就是说让集群中多个节点来服务某个 queue 的读写操作。
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镜像集群模式
在镜像集群模式下,你创建的 queue,无论元数据还是 queue 里的消息都会存在于多个实例上,就是说,每个 RabbitMQ 节点都有这个 queue 的一个完整镜像,包含 queue 的全部数据的意思。然后每次你写消息到 queue 的时候,都会自动把消息同步到多个实例的 queue 上。RabbitMQ 有很好的管理控制台,就是在后台新增一个策略,这个策略是镜像集群模式的策略,指定的时候是可以要求数据同步到所有节点的,也可以要求同步到指定数量的节点,再次创建 queue 的时候,应用这个策略,就会自动将数据同步到其他的节点上去了。这样的好处在于,你任何一个机器宕机了,没事儿,其它机器(节点)还包含了这个 queue 的完整数据,别的 consumer 都可以到其它节点上去消费数据。坏处在于,第一,这个性能开销也太大了吧,消息需要同步到所有机器上,导致网络带宽压力和消耗很重!RabbitMQ 一个 queue 的数据都是放在一个节点里的,镜像集群下,也是每个节点都放这个 queue 的完整数据。
5. 如何解决消息队列的延时以及过期失效问题?
RabbtiMQ 是可以设置过期时间的,也就是 TTL。如果消息在 queue 中积压超过一定的时间就会被 RabbitMQ 给清理掉,这个数据就没了。这就不是说数据会大量积压在 mq 里,而是大量的数据会直接搞丢 。
我们可以采取一个方案,就是批量重导,这个我们之前线上也有类似的场景干过。就是大量积压的时候,我们当时就直接丢弃数据了,然后等过了高峰期以后,比如大家一起喝咖啡熬夜到晚上 12 点以后,用户都睡觉了。这个时候我们就开始写程序,将丢失的那批数据,写个临时程序,一点一点的查出来,然后重新灌入 mq 里面去,把白天丢的数据给他补回来。也只能是这样了。假设 1 万个订单积压在 mq 里面,没有处理,其中 1000 个订单都丢了,你只能手动写程序把那 1000 个订单给查出来,手动发到 mq 里去再补一次。
6. RabbitMQ死信队列
- 定义
DLX,全称为 Dead-Letter-Exchange,死信交换器,死信邮箱。当消息在一个队列中变成死信(顾名思义就是无法被消费的消息)之后,它能被重新被发送到另一个交换器中,这个交换器就是 DLX,绑定 DLX 的队列就称之为死信队列。 - 导致死信的原因
消息 TTL 过期
队列达到最大长度(队列满了,无法再添加数据到 mq 中)
消息被拒绝(basic.reject 或 basic.nack)并且 requeue=false. - 应用
为了保证订单业务的消息数据不丢失,需要使用到 RabbitMQ 的死信队列机制,当消息消费发生异常时,将消息投入死信队列中.还有比如说: 用户在商城下单成功并点击去支付后在指定时间未支付时自动失效
7. RabbitMQ延迟队列
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定义
延迟队列指的是存储对应的延迟消息,消息被发送以后,并不想让消费者立刻拿到消息,而是等待特定时间后,消费者才能拿到这个消息进行消费。
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实现方式
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死信队列 + TTL过期时间
优化,避免新增一个时间就新增一个队列,在生产端设置TTL
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插件实现
8.RabbitMQ的工作模式
- 简单模式
只有一个队列 - work 工作模式
生产者->多个队列->消费者,没有交换机 - pub/sub 发布订阅模式
生产者->交换机->(多个)队列->消费者 - Routing 路由模式
1、每个消费者监听自己的队列,并且设置routingkey。
2、生产者将消息发给交换机,由交换机根据routingkey来转发消息到指定的队列。 - Topic 主题模式
1、每个消费者监听自己的队列,并且设置带统配符的routingkey。
2、生产者将消息发给broker,由交换机根据routingkey来转发消息到指定的队列。
9. RabbitMQ消息如何传输
由于 TCP 链接的创建和销毁开销较大,且并发数受系统资源限制,会造成性能瓶颈,所以 RabbitMQ 使用信道的方式来传输数据 。信道(Channel)是生产者、消费者与 RabbitMQ 通信的渠道,信道是建立在 TCP 链接上的虚拟链接,且每条 TCP 链接上的信道数量没有限制。就是说 RabbitMQ 在一条 TCP 链接上建立成百上千个信道来达到多个线程处理,这个 TCP 被多个线程共享,每个信道在 RabbitMQ 都有唯一的 ID,保证了信道私有性,每个信道对应一个线程使用。
10. 核心概念
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10.1 生产者和消费者
10.2 交换器和消息队列
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,
10.3 Broker(消息中间件的服务节点)
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Broker:可以看做 RabbitMQ 的服务节点。一般请下一个 Broker 可以看做一个 RabbitMQ 服务器。
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Queue :RabbitMQ的内部对象,用于存储消息。多个消费者可以订阅同一队列,这时队列中的消息会被平摊(轮询)给多个消费者进行处理。
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Exchange : 生产者将消息发送到交换器,由交换器将消息路由到一个或者多个队列中。当路由不到时,或返回给生产者或直接丢弃
10.4 AMQP协议
RabbitMQ 就是 AMQP 协议的 Erlang 的实现(当然 RabbitMQ 还支持 STOMP2、 MQTT3 等协议 ) AMQP 的模型架构 和 RabbitMQ 的模型架构是一样的,生产者将消息发送给交换器,交换器和队列绑定 。
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AMQP 协议的三层
Module Layer:协议最高层,主要定义了一些客户端调用的命令,客户端可以用这些命令实现自己的业务逻辑。
Session Layer:中间层,主要负责客户端命令发送给服务器,再将服务端应答返回客户端,提供可靠性同步机制和错误处理。TransportLayer:最底层,主要传输二进制数据流,提供帧的处理、信道服用、错误检测和数据表示等
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AMQP 模型的三大组件
交换器 (Exchange):消息代理服务器中用于把消息路由到队列的组件。
队列 (Queue):用来存储消息的数据结构,位于硬盘或内存中。
绑定 (Binding):一套规则,告知交换器消息应该将消息投递给哪个队列。