分布式基础概念 - 消息中间件 [RabbitMQ]

消息队列的优缺点，使用场景

优点：

1. 解耦，降低系统之间的依赖

2. 异步处理，不需要同步等待

3. 削峰填谷，将流量从高峰期引到低谷期进行处理

缺点：

1. 增加了系统的复杂度，幂等、重复消费、消息丢失等问题的带入

2. 系统可用性降低，mq 的故障会影响系统可用

3. 一致性，消费端可能失败

场景：

• 日志采集、发布订阅等

如何保证消息不被重复消费

幂等：一个数据或者一个请求，重复来多次，确保对应的数据是不会改变的，不能出错。

思路：

• 如果是写 redis，就没问题，反正每次都是 set，天然幂等性

• 生产者发送消息的时候带上一个全局唯一的 id,消费者拿到消息后，先根据这个 id 去 redis 里查一下，之前有没消费过，没有消费过就处理，并且写入这个 id 到 redis，如果消费过了，则不处理。

• 基于数据库的唯一键

Kafka、ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ 对比

ActiveMQ：JMS 规范，支持事务、支持 XA 协议，没有生产大规模支撑场景、官方维护越来越少

RabbitMQ：erlang 语言开发、性能好、高并发，支持多种语言，社区、文档方面有优势，erlang 语言不利于 java 程序员二次开发，依赖开源社区的维护和升级，需要学习 AMQP 协议、学习成本相对较高

以上吞吐量单机都在万级

Kafka：高性能，高可用，生产环境有大规模使用场景，单机容量有限（超过 64 个分区响应明显变长）、社区更新慢。吞吐量单机百万

RocketMQ：Java 实现，方便二次开发、设计参考了 Kafka，高可用、高可靠，社区活跃度一般、支持语言较少。吞吐量单机十万

详细对比可参考文章：直击灵魂的面试之MQ七连问

RabbitMQ 架构设计

Broker：RabbitMQ 的服务节点

Queue：队列，是 RabbitMQ 的内部对象，用于存储消息。RabbitMQ 中消息只能存储在队列中。生产者投递消息到队列，消费者从队列中获取消息并消费。多个消费者可以订阅同一个队列，这时队列中的消息会被平均分摊(轮询)给多个消费者进行消费，而不是每个消费者都收到所有的消息进行消费。(注意：RabbitMQ 不支持队列层面的广播消费，如果需要广播消费，可以采用一个交换器通过路由 Key 绑定多个队列，由多个消费者来订阅这些队列的方式。

Exchange：交换器。生产者将消息发送到 Exchange，由交换器将消息路由到一个或多个队列中。如果路由不到，或返回给生产者，或直接丢弃，或做其它处理。

RoutingKey：路由 Key。生产者将消息发送给交换器的时候，一般会指定一个 RoutingKey，用来指定这个消息的路由规则。这个路由 Key 需要与交换器类型和绑定键(BindingKey)联合使用才能最终生效。在交换器类型和绑定键固定的情况下，生产者可以在发送消息给交换器时通过指定 RoutingKey 来决定消息流向哪里。

bindingKey：通过绑定将交换器和队列关联起来，在绑定的时候一般会指定一个绑定键，这样 RabbitMQ 就可以指定如何正确的路由到队列了。

交换器和队列实际上是多对多关系。就像关系数据库中的两张表。他们通过 BindingKey 做关联(多对多关系表)。在投递消息时，可以通过 Exchange 和 RoutingKey(对应 BindingKey)就可以找到相对应的队列。

信道：信道是建立在 Connection 之上的虚拟连接。当应用程序与 Rabbit Broker 建立 TCP 连接的时候，客户端紧接着可以创建一个 AMQP 信道(Channel)，每个信道都会被指派一个唯一的 D。RabbitMQ 处理的每条 AMQP 指令都是通过信道完成的。信道就像电缆里的光纤束。一条电缆内含有许多光纤束，允许所有的连接通过多条光线束进行传输和接收。

vhost：虚拟主机，每一个应用可以指定不同的 vhost，此时对于应用来说、vhost 就是 broker

简述 RabbitMQ 的交换机类型

交换器分发会先找出绑定的队列，然后再判断 routekey，来决定是否将消息分发到某一个队列中。

Channel channel=connection.createChannel();//在 RabbitMQ 中创建一个信 channel.exchangeDeclare("exchangeName","direct");//创建一个 type 为 direct 的交换器 channel.queueDeclare("queueName");//创建一个队列 channel.queueBind("queueName","exchangeName","zhangsna");//绑定并设置路由键 channel.queueBind("queueName","exchangeName","lisi");//绑定并设置路由键 channel.queueBind("queueName","exchangeName","wangwu");//绑定并设置路由键

fanout：扇形交换机，不再判断 routekey，直接将消息分发到所有绑定的队列

direct：判断 routekey 的规则是完全匹配模式，即发送消息时指定的 routekey 要等于绑定的 routekey

topic：判断 routekey 的规则是模糊匹配模式

header：绑定队列与交换器的时候指定一个键值对，当交换器在分发消息的时候会先解开消息体里的 headers 数据，然后判断里面是否有所设置的键值对，如果发现匹配成功，才将消息分发到队列中；这种交换器类型在性能上相对来说较差，在实际工作中很少会用到

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