RabbitMQ 是一个基于 AMQP（Advanced Message Queuing Protocol） 协议的开源消息中间件，RabbitMQ的整体架构围绕消息的生产、路由、存储和消费设计，旨在实现高效、可靠的消息传递，它由多个核心组件协同工作。
核心组件
1. 生产者（Producer）
- 负责创建并向RabbitMQ服务器发送消息。消息可以包含任意数据（如 JSON、文本、二进制等。生产者不直接将消息发送到队列，而是通过交换机进行消息的路由。
2. 交换机（Exchange）
- 接收生产者发送的消息，并根据路由规则 将消息转发到一个或多个队列。交换机不存储消息 ，如果没有匹配的队列，消息可能会被丢弃（取决于具体配置）。交换机的类型决定路由行为：
- 类型 ：
- Direct Exchange ：精确匹配，根据消息的路由键（routing key）进行匹配。如果路由键与绑定队列时指定的键完全匹配，消息就会被发送到该队列。比如在一个物流系统中，根据订单的配送地区作为路由键，将订单消息发送到对应地区的处理队列。
- Topic Exchange ：支持通配符匹配 的路由规则。使用
*匹配一个单词，#匹配零个或多个单词。比如在日志监控系统中，以系统名称（如order.*、user.#）作为路由规则，将不同的日志消息发送到相应的队列。 - Fanout Exchange ：将接收到的消息广播到所有与它绑定的队列，不考虑路由键。适用于广播消息的场景，如系统通知，所有订阅通知的队列都会收到消息。
- Headers Exchange ：根据消息的headers属性进行匹配，而不是路由键。这种类型相对较少使用。
3. 队列（Queue）
- 存储消息的地方，消费者从队列中获取消息进行处理。队列是RabbitMQ中消息存储的基本单元，多个消费者可以从同一个队列中竞争获取消息。队列需与交换机通过 Binding Key 绑定，才能接收消息。
- 队列可以设置持久化（服务器重启后队列依然存在）、排他性（仅创建它的连接可见且使用，连接关闭队列自动删除）、自动删除（当所有消费者断开连接后，队列自动删除）等属性。
4. 消费者（Consumer）
- 从RabbitMQ服务器的队列中获取消息并进行处理。消费者可以订阅一个或多个队列，当队列中有新消息时，消费者会收到并处理。
- 可以进行手动确认（ACK）或拒绝（NACK）消息，确保可靠性。
5. 消息代理（Broker）
- 即RabbitMQ服务器本身，它负责接收生产者发送的消息 ，根据交换机和绑定规则进行消息路由，并为消费者提供消息 。Broker管理着交换机、队列、绑定等各种资源，并保证消息的可靠传递。
- 集群模式：为了提高可靠性和性能，RabbitMQ可以组成集群。集群中的节点可以共享队列、交换机等资源，当某个节点出现故障时，其他节点可以继续提供服务。
- 镜像队列：是一种特殊的队列集群方式，队列会在多个节点上进行镜像备份，确保即使某个节点故障，消息仍然可用。
辅助组件
1. 绑定（Binding）
- 建立交换机和队列之间的关联关系。通过绑定，交换机知道应该将哪些消息发送到哪个队列。绑定可以指定一个路由键（在Direct和Topic交换机中），用于更精确的消息路由。
2. 连接与信道（Connection & Channel）
- Connection：生产者/消费者与 Broker 之间的 TCP 连接。
- Channel：复用连接中的逻辑通道，避免频繁创建 TCP 连接的开销。
3. 虚拟主机（Virtual Host）
- Virtual Host 是 RabbitMQ 中的一个逻辑概念，类似于数据库中的"数据库实例"。每个虚拟主机都有自己独立的交换机、队列、绑定等资源，它们之间相互隔离 。虚拟主机为多租户环境提供了支持，不同的应用或用户可以在各自的虚拟主机中进行消息传递，互不干扰。
- 比如云服务提供商，可以为每个租户分配一个独立的虚拟主机，每个租户在自己的虚拟主机内管理自己的消息队列系统，不用担心与其他租户的资源冲突。
架构特点
- 解耦生产与消费
- 生产者无需知道消费者的存在，通过交换机和队列实现松耦合。
- 灵活的路由机制
- 通过交换机类型和绑定规则支持多种消息分发模式（点对点、发布订阅等）。
- 可靠性保证
- 支持消息持久化、手动确认（ACK）、死信队列（Dead Letter Queue）等机制。
- 扩展性
- 支持集群部署、镜像队列（高可用）、负载均衡。