消息队列｜RabbitMQ入门概述

文章目录

• 一、MQ 概述
• 二、MQ的三大优势
  • 应用解耦
  • 异步处理
  • 流量削峰
• 三、RabbitMQ概述
• 四、RabbitMQ核心模块

一、MQ 概述

• MQ(message queue)，在互联网架构中，MQ 是一种非常常见的上下游“逻辑解耦+物理解耦”的消息通信服务。使用了 MQ 之后，消息发送上游只需要依赖 MQ，不用依赖其他服务。MQ多用于分布式系统之间进行通信。

换句话说：

有一个大的系统由A系统和B系统组成，A系统先将数据发送给MQ，然后MQ将数据发送给B系统，实现A系统和B系统之间的数据传输。A系统生产数据，称为生产者。B系统消费数据，称为消费者。MQ为存储数据的消息中间件。

MQ 分类

目前市面上常见的MQ有以下几款，从下图可以看出他们之间的区别。

二、MQ的三大优势

以电商应用为例，应用中有订单系统、库存系统、物流系统、支付系统。

应用解耦

在软件设计或者编写代码时，都会追求高内聚低耦合，耦合性降低，系统可用性，扩展性增强。在分布式系统中，需要降低系统之间的耦合性。

用户点击提交订单按钮，访问到订单系统，订单系统需要操作库存、支付、物流三个系统，从上图中的架构方式可以看到，各个系统之间的耦合性较高。当库存系统出现问题后，订单系统操作的整个链路将无法继续进行，导致订单系统出现问题，这是其一。

其二，如果在上图的架构中再加入一个X系统，开发订单系统的人员需要修改订单系统的代码，添加访问X系统的链路代码。如果后期再加系统呢，开发人员需要天天改动，导致代码的可维护性降低。

总结：如果系统耦合性越高的话就会导致系统的容错性降低，可维护性也降低。

这时就需要引入MQ解决以上问题。

用户点击提交订单按钮，访问到订单系统，订单系统只需要发送消息给MQ就可以，然后返回给用户订单提交成功。下游的库存、支付、物流系统只需要消费MQ中的消息数据就可以。当库存系统出问题时，不会影响其他系统的使用；如果需要加入新系统，订单系统的开发人员也无需修改代码，直接让新的系统消费MQ中数据就好。提升了容错性和可维护性。

异步处理

如上图，使用同步方式订单系统进行调用库存、支付、物流三个系统 分别消耗时间300ms，当用户进行下订单操作时总共花费920ms,时长去进行等待，可见系统的响应时间非常慢，为了提升系统的响应速度，引入MQ实现异步处理。

如上图，当用户进行下订单操作后，订单系统向MQ发送数据花费5ms，操作数据库花费20ms，订单系统向用户响应下单成功，整体只消耗25ms处理完一个请求，提高用户的体验和系统的吞吐量。

流量削峰

举个例子：A系统接收用户的请求，每秒钟处理1000个请求。

在双十一的时候，为了提高网站的用户使用量，推出了一个秒杀活动。在当天的12点左右，大量的用户进入A系统，产生大量的请求访问，当请求量剧增时，A系统无法处理，导致A系统宕机。

引入MQ进行流量削峰，当大量的用户进行秒杀活动时，请求数据都先到MQ，然后A系统去消费MQ中的数据，提高A系统的可用性和稳定性。

三、RabbitMQ概述

• AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品，不同的开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有RabbitMQ等。
• RabbitMQ是实现了高级消息队列协议（AMQP）的开源消息代理软件（亦称面向消息的中间件）。RabbitMQ服务器是用Erlang语言编写的，而集群和故障转移是构建在开放电信平台框架上的。所有主要的编程语言均有与代理接口通讯的客户端库。
• RabbitMQ 是一个消息中间件：它接受并转发消息。你可以把它当做一个快递站点，当你要发送一个包裹时，你把你的包裹放到快递站，快递员最终会把你的快递送到收件人那里，按照这种逻辑 RabbitMQ 是一个快递站，一个快递员帮你传递快件。RabbitMQ 与快递站的主要区别在于，它不处理快件而是接收，存储和转发消息数据。

四个关键概念

1. 生产者：产生数据发送消息的程序是生产者。
2. 交换机： 交换机是 RabbitMQ 非常重要的一个部件，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面它将消息推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它接收到的消息，是将这些消息推送到特定队列还是推送到多个队列，亦或者是把消息丢弃，这个得有交换机类型决定。
3. 队列： 队列是 RabbitMQ 内部使用的一种数据结构，尽管消息流经 RabbitMQ 和应用程序，但它们只能存储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束，本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以将消息发送到一个队列，许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。这就是我们使用队列的方式。
4. 消费者： 消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者，消费者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。

名词解释

• Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server 就是 Message Broker
• Virtual host：出于多租户和安全因素设计的，把 AMQP 的基本组件划分到一个虚拟的分组中，类似于网络中的 namespace 概念。当多个不同的用户使用同一个 RabbitMQ server 提供的服务时，可以划分出多个 vhost，每个用户在自己的 vhost 创建 exchange／queue 等
• Connection：publisher／consumer 和 broker 之间的 TCP 连接
• Channel：如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection，在消息量大的时候建立 TCP Connection 的开销将是巨大的，效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接，如果应用程序支持多线程，通常每个 thread 创建单独的 channel 进行通讯，AMQP method 包含了 channel id 帮助客户端和 message broker 识别 channel，所以 channel 之间是完全隔离的。Channel 作为轻量级的Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销
• Exchange：message 到达 broker 的第一站，根据分发规则，匹配查询表中的 routing key，分发消息到 queue 中去。常用的类型有：direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)
• Queue：消息最终被送到这里等待 consumer 取走
• Binding：exchange 和 queue 之间的虚拟连接，binding 中可以包含 routing key，Binding 信息被保存到 exchange 中的查询表中，用于 message 的分发依据。

四、RabbitMQ核心模块

RabbitMQ提供了六种工作模式：简单模式、work queues、发布订阅模式、路由模式、主题模式、RPC远程调用模式。

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本次分享RabbitMQ入门概述到这里就结束了，希望对大家有所帮助！！！