【MQ】RabbitMQ：架构、工作模式、高可用与流程解析

生产者：发消息，把业务数据包成消息，通过网络发给 RabbitMQ 服务端（也就是 Broker）。
消费者：收消息，和 Broker 连起来，订阅指定的队列，拿到消息后就去执行业务逻辑，比如处理订单、发通知。
Broker：可以理解成 RabbitMQ 本身 ------ 负责接生产者发的消息，把消息存到磁盘（可选），管着队列和交换机的关系，处理消费者要消息的请求。

Kafka也好，RocketMQ也好，他们都抽象出了一个Topic的概念，消息需要被发送到某个Topic下面，然后实际存储到某个队列里面，但是队列这个概念实际上是对用户屏蔽的，用户实际感知的其实是消息和Topic，但RabbitMQ的设计是完全不一样的。

RabbitMQ为了消息的灵活路由，设计了一个交换机，交换机通过绑定关系去和队列绑定，然后把消息转发到对应的队列，然后消费者去监听队列获取消息。

Fanout交换机把消息路由到这个交换机绑定的所有队列里面。

比如系统通知、日志同步，像把操作日志同时发到 "日志存储队列" 和 "日志告警队列"，就适合用这个。

Direct交换机呢，就根据你发消息时的Routing Key，然后把消息路由到对应的Binding Key绑定的队列里面，这两个Key只要是一样的，它就给你路由到对应的队列里面，这个就是点对点的方式了。

比如用户下单后，"订单支付消息" 只发给 "订单处理队列"，这种点对点的场景就用它。

Topic交换机和Direct交换机差不多，但是绑定队列的时候可以用通配符，就更加灵活一点。

Binding Key 可以用两种通配符：

像按地区分的订单消息，把 "北京的订单" 转到 "order.beijing" 队列，"上海的订单" 转到 "order.shanghai" 队列，就适合用这个，灵活度高。

Headers交换机它不靠 Routing Key 的匹配规则来路由消息，而是看消息头（Header）里的键值对 ------ 绑队列时定一组 Header 规则，只有消息头满足规则，才会转到这个队列。

但它用起来麻烦，性能还不好，实际开发里很少用，能被 Topic 替代。

单节点的 RabbitMQ 有单点故障风险，一旦节点挂了，消息服务就断了。RabbitMQ 有两种集群模式，能解决高可用问题：

集群里所有节点会同步 "元数据"，比如队列名、交换机类型、绑定关系这些，但消息只存在 "创建队列的节点" 上（叫 "队列主节点"）。其他节点只存 "指向主节点的引用"，不存消息本身。

优点是省存储空间，元数据同步不重；但缺点很明显 ------ 要是主节点挂了，这个队列的消息就没法用了，就算其他节点活着也没用，没法实现真的高可用。适合只需要分担连接压力，对消息可用性要求不高的场景。

镜像集群就是说集群里面的每个节点，都会有这个队列的完整镜像。

就是可以部署一个主节点，然后部署几个镜像节点作为备份，读写都是主节点来处理，然后主节点同步给镜像节点。

这和Kafka的多副本机制基本上是类似的，相当于对队列做多个副本，你写消息到某个队列的时候，它就可以把这个消息自动同步到其他节点的队列上，其实就是一种多副本的机制，你也可以理解为是一种主从或者主备的机制。

优点是容灾能力强，能实现真高可用；但缺点是消息同步会增加网络开销，节点越多，同步压力越大。适合支付、订单这种对消息可用性要求高的核心业务。

如果业务数据量特别大，单节点存不下全量数据，就需要数据分片 ------ 把数据分到多个节点存。但 RabbitMQ原生不支持数据分片，得用官方提供的rabbit_sharding插件实现：

数据分片的思路就是：一个节点存不了全量数据，那就让集群的每个节点只保存部分数据，然后通过负载均衡算法让请求路由到对应的节点。这和 MongoDB 的分片集群、Redis 的分片集群思路差不多。

RabbitMQ 的消息流转流程：

准备工作：先在 Broker 里创建交换机和队列，再用绑定键（Binding Key）把它们绑好；
生产者连 Broker：生产者通过 TCP 和 Broker 建立连接，创建信道（Channel）------ 复用连接能减少网络开销；
生产者发消息：指定交换机名称和 Routing Key，把消息发给交换机；
交换机路由消息：交换机按自己的类型（比如 Direct/Topic）和绑定规则，匹配 Routing Key 和 Binding Key，把消息转到对应的队列；
消息持久化：要是队列开了持久化，Broker 会把消息写到磁盘，防止节点挂了丢消息；
消费者消费消息：消费者和 Broker 连起来，订阅目标队列，拿到消息后执行业务逻辑，执行完给 Broker 发 "确认信号（Ack）"，Broker 收到 Ack 就把队列里的这条消息删了。