rabbitmq

1.消息服务概述、rabbitmq核心概念

          消息服务概述：

                 大多数应用中，可通过消息服务中间件来提升系统异步通信，扩展解耦能力

                 两个重要概念：消息代理(message broker)和目的地(destination)。当消息发送者者发出消息后，将由消息代理接管，消息代理保证将消息传递至目的地

                 两种形式的目的地：

                        队列(queue):点对点的消息通信(point-to-point)

                        主题(topic):发布(publish)/订阅(subscribe)的消息通信

                 点对点式：消息发送者发送消息，消息代理将消息放在一个队列中，消息接收者从队列中获取内容，消息读取后移除队列。消息只有唯一的发送者和接收者。但接收者并未说明只能有1个。

                 发布订阅式：发送者发送消息到主题，多个订阅者(接收者)监听(订阅)这个主题，会在消息到达时同时收到消息

                 两种消息代理规范：

                        JMS(Java-Message-Service)Java消息服务:基于JVM消息代理的规范，ActiveMQ、HornetMQ是JMS实现

                        AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)高级消息队列协议:消息代理规范，兼容JMS，RabbitMQ是AMQP的实现

                 spring支持：spring提供了对JMS的支持，spring-rabbit提供可对AMQP的支持，需要ConnectionFactory的实现来连接消息代理，提供JmsTemplate、RabbitTemplate来发送消息，

                                      @JmsListenet、@RabbitListener在方法上监听消息代理发送的消息，@EnableJms、@EnableRabbit开启支持

          消息服务可解决问题

                 异步处理：

                        示例场景：用户注册，注册成功之后给用户邮箱及短信发送注册成功，注册、发送邮件、发送短信分别耗时50ms

                        串行模式：注册->发送邮件->发送短信 共计耗时150ms

                        并行模式：注册->发送邮件、发送短信 共计耗时100ms

                        分析优化思路：邮件和短信只是一个通知，并非客户端所必须的，因此注册成功之后即可告知客户端注册成功，客户端没必要等着收到邮件和短信后才显示注册成功

                        消息队列：注册->消息队列->发送短信/发送邮件  共计耗时55ms.

                        引入消息队列后，用户响应时间即 写入数据库的时间+写入消息队列的时间(可忽略不计)。

                        引入消息队列后，用户响应时间是串行模式的3倍，是并行模式的2倍

                 应用解耦

                        场景：双11购物节，用户下单后，订单系统告知库存系统

                        传统做法：订单系统调用库存系统的接口，但是此方法有缺点：一旦库存系统出现故障，订单就会失败；订单系统和库存系统高耦合

                        引入消息队列：用户下单后，订单系统完成持久化处理，将消息写入消息队列，返回用户下单成功；库存系统监听消息队列，收到消息之后，进行库存相关操作。就算库存系统出现故障，消息队列也会能保证消息的可靠推送，不会导致消息丢失。

                 流量削峰：秒杀活动中应用广泛

                        场景：秒杀活动，一般流量较大，导致应用过大，解决此问题可引入消息队列

                        作用：控制活动人数，超过一定阈值的订单直接丢弃；缓解短时间的高流量压垮应用。

                        流程：用户发起请求后，将消息写入消息队列，如果消息队列长度超过最大值，则直接抛弃用户请求或跳转到错误界面。秒杀业务系统监听消息队列中的数据，根据其做后续处理

          rabbitmq概述

                 MQ(Message Queue):是一种分布式应用程序的通信方法，是消费者-生产者模型的典型代表，

                 生产者(producer)往消息队列中不断写入消息，consumer则读取或订阅队列的消息，这点和队列类似，具有FIFO(先入先出)的特点

                 消息队列：在消息队列模型中，可划分为3个角色，Producer、Queue、Consumer

                        Producer:生产者，往消息队列中添加数据的角色

                        Queue:队列，为承载消息的容器。不是栈是因为想使消息先进先出，有序。栈是先进后出

                        Consumer:消费者，从消息队列中获取数据的角色

                 理解消息队列：

                        例如用户下单购买商品，商家将商品订单发给快递公司，快递公司根据商品中买家的信息分发对应的买家

                        在上述过程中，商品作为消息，商家作为消息的生产者，快读公司作为队列，买家作为消费者。

                        快递公司根据包裹中买家的地址和电话锁定买家。因此消息队列中队列和消费者也需要一个映射规则，实现Message和Consumer之间的路由

                 RabbitMQ基本概念

                        Mseeage：消息，包含消息头(附属配置信息)和消息体(消息实体内容)，消息体是不透明的，

                                       消息体是由一些可选属性组成，包括路由键(routing-key)、优先级(priority)、持久化存储(delivery-mode)等

                        Publisher:消息生产者，向交换机发布信息的程序

                        Exchange:交换机，接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的消息队列

                               常见3种交换器：direct、fanout、topic

                                      direct:发布与订阅，完全匹配

                                      fanout:广播，所有订阅该广播的队列都可以收到该消息

                                      topic:主题，规则匹配

                        Queue:消息队列，保存消息直到发送给消费者。消息容器，也是消息的终点，一个消息可投入一个或多个消息队列，消息一直在队列中，直到消费者将消息取走。

                        Binding:绑定，用于给Exchange和Queue建立关系，把交换机和消息队列通过路由规则绑定起来，可以是多对多关系

                        Connection:网络连接

                        Channel:信道，消息队列和外部联系都是通过信道。消息通过Channel塞进队列或流出队列。客户端每个连接中，可有多个Channel。

                                      因为系统中建立和销毁TCP连接都是非常昂贵的开销，因此引入信道，来复用一条TCP连接。

                        Consumer:消费者，从消息队列中获取消息的客户端程序

                        Virtual Host:虚拟主机，表示一批交换器、消息队列和相关对象。一个broker中可以有多个host,用作不同用户的权限分离

                        Broker:消息队列服务器实体，维护一条生产者到消费者的路线，保证数据从按照指定方式传输。

                 通信过程：

                        生产者(Producer)生产消息，消息通过Channel(信息)发送给Broker(服务器主体)，Broker再分配给一个Exchange(交换机)

                        Exchange收到消息后，根据消息中的routingkey(路由键)，将消息转发给匹配的QUEUE(消息队列)

                        QUEUE收到消息后，将消息通过Channel(信道)发送给消费者(Consumer)

                        Consumer收到消息后，发送ACK(确认标志)给消息队列确认收到消息

                        Queue收到ACK后，删除消息队列中缓存的此条消息

2.rabbitmq运行机制、rabbitmq支持的六种运行模式

          rabbitmq运行机制

                 AMQP中消息的路由：

                        过程和JMS存在一些差别，AMQP中引入了Exchange和Binging的概念

                        生产者将消息发布道Exchange上，消息最终达到队列并被消费者接收，Binding决定了交换器的消息应该发送道那个队列。

                 Exchange类型：

                      分发消息时，根据类型的不同分发策略有区别，目前共计4中：direct、fanout、topic、headers。headers和direct完全一致，但性能差很多，几乎用不到。

                        Direct Exchange:消息中的路由键和Binding中的binding key一致(完全匹配)，交换器就将消息发到对应的队列中。完全匹配，单播的模式

                        Fanout Exchange:每个发到Fanout Exchange上的消息都会分发到所有绑定的队列上，不处理路由键，转发消息最快

                        Topic Exchange:通过模式匹配分配消息的路由键属性，将路由键和某个模式匹配，此时队列需要绑定再一个模式上。

          RabbitMQ支持的消息类型

                 直连模式：生产者-消息队列-消费者

                 work queue工作模式：也成为Task Queues 任务模型。

                        当处理消息较多时，可能生产消息速度远大于消费速度，消息队列中消息会越积越多，无法及时处理，此时可使用work模型，让多个消费者绑定道一个队列，共同消费队列中的主体。

                        队列中的消息一旦消费，就会消失，不会重复消费

                        生产者-消息队列-多个消费者

                 Publish/Subscribe 发布/订阅模式 (广播模式)

                        fanout 扇出，也称广播

                        广播模式中，消费发送流程是：可有多个消费者；每个消费者有自己的队列；每个队列都要绑定同一个交换机；

                        生产者发送消息，只能发到交换机，交换机决定发到那个队列，生产者无法决定

                        交换机将消息发送给绑定的所有队列

                        队列的消费者都能拿到消息，实现1个消息被多个消费者消费

                        总结：一个生产者绑定一个交换机，1个交换机绑定多个队列，每个队列都有对应的消费者，有几个消息队列就有几个消费者。

                                 从而实现交换机将消息发给所有消息队列，1个消息被多个消费者接收

                 Routing 路由模式

                        Exchange类型为Direct,可实现不同消息被不同的队列消费

                        在direct 模型下，

                        消息发送方向exchange发送消息时，必须指定消息的routingkey

                        exchange和队列的绑定，不是任意绑定，而是指定一个routingkey(路由key),

                        exchange不再将消息平等地给每一个队列，而是根据消息的routingkey进行判断，只有队列的routingkey和消息的routingkey完全一致，才会将消息给到指定队列

                        总结：生产者向exchange发送消息指定routingkey，exchange收到消息后，将消息递交给与routingkey完全匹配的队列；每个队列都有各自的消费者；每个消费者消费各自绑定队列的消息

                 Topics模式

                        Exchange的类型为topic，可根据消息中的routingkey匹配道不同的队列，区别在于routingkey绑定队列时，可使用通配符进行模糊匹配。

                        此模式routingkey一般由1个或多个单词组成，单词之间由于"."分隔。例如item.insert

                        通配符：*(匹配1个词),#(匹配1个或多个词)

                 RPC模式

                        客户端远程调用服务方法，使用MQ可以实现RPC的异步调用，基于Direct交换机实现，流程如下：

                        客户端既是生产者又是消费者，向RPC请求队列发送RPC调用消息，同时监听RPC响应队列

                        服务端监听RPC请求队列的消息，收到消息后执行服务端的方法，得到方法返回的结果

                        服务端将RPC方法返回的结果发送至RPC响应队列

                        客户端监听RPC响应队列，接收到RPC响应结果

3.springboot整合rabbitmq

          安装rabbitmq

          springboot整合rabbitmq

                 目的(核心使用方法)：使用RabbitTemplate发送和接收消息

                 实现步骤r

                        创建项目，引入spring for rabbitmq的依赖；

                        创建RabbitAutoConfiguration 自动配置类，并配置自动连接工厂ConnectionFactory

                        创建RabbitProperties配置类，封装RabbitMQ的配置

                        RabbitTemplate给RabbitMQ发送和接收消息

                        使用@RabbitListener和@EnableRabbit来监听消息队列

                        AmqpAdmin是RabbitMQ系统管理功能组件(在代码中创建交换机、消息队列、绑定规则)

4.rabbitmq-六种工作模式、springboot整合rabbitmq

          rabbitmq入门程序

                 发送端程序：创建连接，创建通道，声明队列，发送消息

                 接收端程序：创建连接，创建通道，声明队列，监听队列，接收消息

          work queue工作模式

                 两个消费端共同消费同一个消息队列中的数据

                 应用场景：对于任务较重或任务较多情况下，使用工作队列可以提高任务处理速度

                 实现关键：多个消费者监听同一个队列，1条消息只会被1个消费者接收，rabbitmq采用轮询方式将消息平均发给消费者，消费者处理完某条消息后，才会收到下条消息

          Publish/Subscribe 发布订阅模式

                 每个消费者监听自己的队列；生产者发送消息给broker后，由交换机将消息转发到绑定此交换机的每个队列，每个绑定交换机的队列都可以接收到数据

                 实现关键：交换机将消息发送给绑定交换机的所有消息队列

          Routing 路由模式

                 每个消费者监听自己的队列，并设置routingkey;生产者发送消息给交换机，交换机根据routingkey发送消息给指定的消息队列，从而实现不同消费者消费不同的消息

                 实现关键：交换机和队列绑定指定路由键，发送消息时指定路由键，则发给指定的队列。从而实现指定消费者消费发给指定队列的消息

          Topic模式

                 每个消费者监听自己的队列，并设置带有通配符的routingkey;生产者发送消息给beoker,交换机根据routingkey发送消息给指定的消息队列，从而实现不同消费者消费不同的消息

                 实现关键：交换机给队列绑定指定含通配符的路由键，发送消息时指定路由键，则发给指定的队列，从而实现消费者消费发给指定队列的消息

          Header模式

                 与routingkey区别在于，取消了routingkey，使用header中的key/value匹配队列

                 示例：根据用户的通知设置去通知用户，设置只接收email的用户只接收email，只接收sms的用户只接收sms。但是性能较低，故使用较少

          RPC

                 客户端远程调用方法，使用MQ可实现RPC的异步调用，基于Direct交换机实现，流程如下：

                 客户端既是生产者又是消费者，向RPC请求队列发送RPC调用消息，同时监听RPC响应队列

                 服务端监听RPC请求队列的消息，收到消息后执行服务端的方法，得到方法返回的结果

                 服务端将RPC方法返回的结果发送至RPC响应队列

                 客户端监听RPC响应队列，接收到RPC响应结果

          springboot整合rabbitmq

                 创建rabbitmq配置类，类中定义队列常量、交换机常量、路由键常量，声明交换机、声明队列、绑定交换机和队列

                 启动类添加注解@EnableRabbit开启支持

                 消息接收方法上使用@RabbitListener(queue={队列名称})监听指定队列