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RabbitMQ学习笔记(1)——AMQP

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发布于 2015/02/12 15:25
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1.什么是AMQP协议

   即高级消息队列协议,规范客户端与消息中间件服务器(broker)之间的通信,并能相互操作。AMQP是一个提供统一消息服务的应用层标准协议,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,不同开发语言等条件的限制。

2.AMQP协议的作用

  降低应用程序之间的耦合度,消息发送者无需知道消息使用者的存在,反之亦然。这样就使得不同应用的集成难度变小 !

3.AMQP协议的模型

 当然这种降低耦合的机制是基于与上层产品,语言无关的协议。AMQP协议是一种二进制协议,提供客户端应用与消息中间件之间异步、安全、高效地交互。

从整体来看,AMQP协议可划分为三层: 

  这种分层架构类似于OSI网络协议,可替换各层实现而不影响与其它层的交互。AMQP定义了合适的服务器端域模型,用于规范服务器的行为(AMQP服务器端可称为broker)。在这里Model层决定这些基本域模型所产生的行为,这种行为在AMQP中用”command”表示,在后文中会着重来分析这些域模型。Session层定义客户端与broker之间的通信(通信双方都是一个peer,可互称做partner),为command的可靠传输提供保障。

  Transport层专注于数据传送,并与Session保持交互,接受上层的数据,组装成二进制流,传送到receiver后再解析数据,交付给Session层。Session层需要Transport层完成网络异常情况的汇报,顺序传送command等工作。

4.AMQP的工作原理

AMQP服务器Broker:

主要由Exchange和Message Queue组成,主要功能是Message的路由Routing和缓存Buffering。

Message的处理流程:   

 

消息生产者Producer:负责产生消息并发送消息到Broker。

消息消费者Consumer:负责消息的消费。

消息中间件Broker:用于接收消息,存储消息以及分发消息。

消息Message:是当前模型中所操纵的基本单位,它由Producer产生,经过Broker被Consumer所消费。它的基本结构有两部分: Header和Body。Header是由Producer添加上的各种属性的集合,这些属性有控制Message是否可被缓存,接收的queue是哪个,优先级是多少等。Body是真正需要传送的数据,它是对Broker不可见的二进制数据流,在传输过程中不应该受到影响。

注意:

  • Message的Header中有个属性叫Routing Key,它由Message发送者Producer产生,提供给Exchange路由这条Message的标准。最后Exchange根据Exchange Type和Routing Key共同决定了Message将去向哪个Queue。

  • Binding Key由Consumer在Binding Exchange与Message Queue时指定,而Routing Key由Producer发送Message时指定,两者的匹配方式由Exchange Type决定。

  • Virtual Host是个虚拟概念,可以持有一些Exchange和Message Queue。一个Virtual Host可以是一台服务器,也可以是由多台服务器组成的集群。Exchange和Message Queue可以分别部署在一台或者多台服务器上

消息发送主要原理:

1、Exchange接受Producer发送的Message并根据不同路由算法将Message发送到Message Queue。
2、Message Queue会在Message不能被正常消费时将其缓存起来,但是当Consumer与Message Queue之间的连接通畅时,Message Queue将Message转发给Consumer。
3、Exchange与Message Queue之间的关联通过Binding来实现。Exchange在与多个Message Queue发生Binding后会生成一张路由表,路由表中存储着Message Queue所需消息的限制条件即Binding Key。当Exchange收到Message时会解析其Header得到Routing Key,Exchange根据Routing Key与Exchange Type将Message路由到Message Queue。

5.Exchange4种类型:Direct(单播)、Fanout(广播)、Topic(组播)、Headers

RabbitMQ三种Exchange模式(fanout,direct,topic)的性能比较:

(一)、Direct Exchange

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任何发送到Direct Exchange的消息都会被转发到RouteKey中指定的Queue

1.一般情况可以使用rabbitMQ自带的Exchange:”"(该Exchange的名字为空字符串,下文称其为default Exchange)。

2.这种模式下不需要将Exchange进行任何绑定(binding)操作

3.消息传递时需要一个“RouteKey”,可以简单的理解为要发送到的队列名字。

4.如果vhost中不存在RouteKey中指定的队列名,则该消息会被抛弃。

 

(二)、Fanout Exchange 

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任何发送到Fanout Exchange的消息都会被转发到与该Exchange绑定(Binding)的所有Queue上。

1.可以理解为路由表的模式

2.这种模式不需要RouteKey

3.这种模式需要提前将Exchange与Queue进行绑定,一个Exchange可以绑定多个Queue,一个Queue可以同多个Exchange进行绑定。

4.如果接受到消息的Exchange没有与任何Queue绑定,则消息会被抛弃。

 

(三)、Topic Exchange

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任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的Queue上

1.这种模式较为复杂,简单来说,就是每个队列都有其关心的主题,所有的消息都带有一个“标题”(RouteKey),Exchange会将消息转发到所有关注主题能与RouteKey模糊匹配的队列。

2.这种模式需要RouteKey,也许要提前绑定Exchange与Queue。

3.在进行绑定时,要提供一个该队列关心的主题,如“#.log.#”表示该队列关心所有涉及log的消息(一个RouteKey为”MQ.log.error”的消息会被转发到该队列)。

4.“#”表示0个或若干个关键字,“*”表示一个关键字。如“log.*”能与“log.warn”匹配,无法与“log.warn.timeout”匹配;但是“log.#”能与上述两者匹配。

5.同样,如果Exchange没有发现能够与RouteKey匹配的Queue,则会抛弃此消息。



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