RabbitMQ面试整理

1、RabbitMQ有哪些重要的组件？

RabbitMQ的核心组件包括以下几部分，他们共同构成了 RabbitMQ 的基本架构：

（1) Broker：RabbitMQ服务器，负责接收和分发消息的应用。
（2) Virtual Host：虚拟主机，是RabbitMQ中的逻辑容器，用于隔离不同环境或不同应用程序的信息流。每个虚拟主机都有自己的队列、交换机等设置，可以理解为一个独立的RabbitMQ服务。
（3) Connection 连接：管理和维护与RabbitMQ服务器的TCP连接，生产者、消费者通过这个连接和 Broker 建立物理网络连接。
（4) Channel通道：是在Connection 内创建的轻量级通信通道，用于进行消息的传输和交互。应用程序通过Channel进行消息的发送和接收。通常一个 Connection 可以建立多个 Channel。
（5) Exchange交换机：交换机是消息的中转站，负责接收来自生产者的消息，并将其路由到一个或多个队列中。RabbitMQ 提供了多种不同类型的交换机，每种类型的交换机都有不同的消息路由规则。
（6) Queue队列：队列是消息的存储位置。每个队列都有一个唯一的名称。消息从交换机路由到队列，然后等待消费者来获取和处理。
（7) Binding绑定关系： Binding 是 Exchange 和 Queue 之间的关联规则，定义了消息如何从交换机路由到特定的队列。
此外，生产者和消费者也是RabbitMQ的核心组件，生产者负责发送消息到Exchange或者 Queue，消费者负责从Queue中订阅和处理消息。这些核心组件共同构建了 RabbitMQ 的消息传递系统，他们协同工作才能实现消息的可靠传递、路由和业务处理等功能。

2、RabbitMQ中消息基于什么传输？

RabbitMQ使用信道的方式来传输数据。

RabbitMQ的消息传递过程如下：
生产者连接到RabbitMQ服务器，并创建一个通道。
生产者声明一个队列，并将消息发送到队列中。
消费者连接到RabbitMQ服务器，并创建一个通道。
消费者从队列中获取消息，并进行处理。
当消息被消费者处理完毕后，消费者发送确认消息给RabbitMQ服务器。RabbitMQ服务器删除已经确认的消息，并将下一条消息发送给消费者。

3、RabbitMQ有哪些重要角色？

RabbitMQ 中重要的角色有：生产者、消费者和代理：
• 生产者：消息的创建者，负责创建和推送数据到消息服务器；
• 消费者：消息的接收方，用于处理数据和确认消息；
• 代理：就是 RabbitMQ 本身，用于扮演“快递”的角色，本身不生产消息，只是扮演“快递”的角色。

4、RabbitMQ如何保证消息顺序性？

1、单队列（Single Queue）与单消费者（Single Consumer）： 如果只有一个生产者向单一队列发送消息，并且这个队列只连接了一个消费者，则RabbitMQ默认情况下就能够保证消息的有序性。因为RabbitMQ会按照消息到达队列的顺序进行存储，并且当消费者开始消费时，也会按照队列中消息的FIFO（先进先出）原则来处理。
2、消息发布顺序控制： 在多生产者场景下，若要保证消息有序，必须确保消息按特定顺序进入队列，例如，确保所有生产者都在同一RabbitMQ节点上发布消息，避免因网络延迟或分布式系统不确定因素造成的消息乱序。
3、持久化与事务： 使用持久化消息可以确保在RabbitMQ服务器重启后，消息依然保持原有的顺序。另外，开启消息发布事务（Publisher Confirms or Transactions）可以确保消息被正确写入队列后再返回确认，但这会降低性能。
4、避免多消费者问题： 对于单个队列，如果有多个消费者同时消费，不能保证消息的全局有序性。为了解决这个问题，可以限制队列仅有一个消费者（独占模式），或者将消息拆分到多个队列（每个队列对应一个消费者），每个队列内的消息有序，从而间接保证整体上的有序性。
5、使用Priority Queue： RabbitMQ也提供了优先级队列，允许基于消息优先级进行排序，但这并不能保证消息严格按照发布顺序消费，而是按照优先级高低顺序。
6、设计模式优化： 有时可以通过业务逻辑设计，比如将关联性强、顺序要求严格的消息放到同一个队列里，而那些相对独立的消息则放在不同的队列中，通过这种方式也能达到部分消息的有序性要求。

5、RabbitMQ有几种广播类型？或者说RabbitMQ交换器类型有哪些？

direct（默认方式）：最基础最简单的模式，发送方把消息发送给订阅方，如果有多个订阅者，默认采取轮询的方式进行消息发送。
headers：与 direct 类似，只是性能很差，此类型几乎用不到。
fanout：分发模式，把消费分发给所有订阅者。
topic：匹配订阅模式，使用正则匹配到消息队列，能匹配到的都能接收到。

6、RabbitMQ如何解决丢数据的问题？

（1）针对身生产者丢失消息：
通过事务机制实现（同步的，不推荐）
通过发送方确认机制实现（异步的，推荐）
（2）Exchange路由到队列失败：
消息无法根据RoutingKey到达对应的Queue中，那么我们的消息最后就会丢失。
对于这种情况，RabbitMQ中在发送消息时提供了mandatory参数。如果mandatory为true时，Exchange根据自身的类型和RoutingKey无法找到对应的Queue，它将不会丢掉该消息，而是会将消息返回给生产者，
在我们调用BasicPublish方法的时候，我们设置了mandatory为true，同时还给channel设置了ReturnListener用来监听路由到队列失败的消息。
（3） RabbitMq自身问题导致的消息丢失问题解决方案
消息持久化：RabbitMQ 的消息默认存放在内存上面，如果不特别声明设置，消息不会持久化保存到硬盘上面的，如果节点重启或者意外crash掉，消息就会丢失，所以就要对消息进行持久化处理。
设置集群镜像模式：为什么设置镜像模式集群，因为队列的内容仅仅存在某一个节点上面，不会存在所有节点上面，所有节点仅仅存放消息结构和元数据，
如果想解决上面途中问题，保证消息不丢失，需要采用HA 镜像模式队列。
（4）消息补偿机制
我们可以让生产端首先将业务数据以及消息数据入库，需要在同一个事务中，消息数据入库失败，则整体回滚。
消息表的主键：消息id ，消息状态，重试次数，创建时间，然后我们根据消息表中消息状态，失败则进行消息补偿措施，重新发送消息处理
（5）消费者获取消息后处理消息失败：
可以通过ACK确认机制去避免这种情况。在生产者发送消息到RabbitMQ时我们可以通过ack来确认消息是否到达了服务端，与之类似的是，消费者在消费消息时同样提供手动ack模式。默认情况下，消费者从队列中获取消息后会自动ack，我们可以通过手动ack来保证消费者主动的控制ack行为，这样我们可以避免业务异常导致消息丢失的情况。

7、RabbitMQ实现消息持久化需要满足哪些条件？
声明队列必须设置持久化 durable 设置为 true.
消息推送投递模式必须设置持久化，deliveryMode 设置为 2（持久）。
消息已经到达持久化交换器。
消息已经到达持久化队列。
以上四个条件都满足才能保证消息持久化成功。

8、RabbitMQ如何确保每个消息能被消费？

开启生产者确认机制，确保生产者的消息能到达队列
开启持久化功能，确保消息未消费前在队列中不会丢失
开启消费者确认机制为auto，由spring确认消息处理成功后完成ack
开启消费者失败重试机制，并设置MessageRecoverer，多次重试失败后将消息投递到异常交换机，交由人工处理

9、如何保证RabbitMQ消息队列的高可用？

RabbitMQ基于主从模式实现高可用。RabbitMQ有三种模式：单机模式，普通集群模式，镜像集群模式。
普通集群模式就是在多台机器上启动多个rabbitmq实例，每个机器启动一个。但是创建的queue只会放在一个rabbitmq实例上面，但是其他的实例都同步了这个queue的元数据。在你消费的时候，如果连接到了另一个实例，他会从拥有queue的那个实例获取消息然后再返回给你。
镜像集群模式
这种模式，才是rabbitmq提供是真正的高可用模式，跟普通集群不一样的是，你创建的queue，无论元数据还是queue里面是消息数据都存在多个实例当中，然后每次写消息到queue的时候，都会自动把消息到多个queue里进行消息同步。

10、 vhost 的作用是什么？

在RabbitMQ中，vhost(虚拟主机)是一种逻辑隔离机制，用于将消息队列和相关资源隔离开来。虚拟主机允许您在单个RabbitMQ服务器上创建多个独立的消息队列环境，每个环境都有自己的队列、交换机、绑定和权限设置。

11、 RabbitMQ节点的类型有哪些？
磁盘节点：消息会存储到磁盘。
内存节点：消息都存储在内存中，重启服务器消息丢失，性能高于磁盘类

12、RabbitMQ集群搭建需要注意哪些问题？

各节点之间使用“--link”连接，此属性不能忽略。
各节点使用的 erlang cookie 值必须相同，此值相当于“秘钥”的功能，用于各节点的认证。
整个集群中必须包含一个磁盘节点。

13、RabbitMQ每个节点是其他节点的完整拷贝吗？为什么？

不是，原因有以下两个：
存储空间的考虑：如果每个节点都拥有所有队列的完全拷贝，
这样新增节点不但没有新增存储空间，反而增加了更多的冗余数据；
性能的考虑：如果每条消息都需要完整拷贝到每一个集群节点，
那新增节点并没有提升处理消息的能力，最多是保持和单节点相同的性能甚至是更糟。

14、RabbitMQ集群中唯一一个磁盘节点崩溃了会发生什么情况？

不能创建队列
不能创建交换器
不能创建绑定
不能添加用户
不能更改权限
不能添加和删除集群节点
唯一磁盘节点崩溃了，集群是可以保持运行的，但你不能更改任何东西。

15、RabbitMQ对集群节点停止顺序有要求吗？

应该先关闭内存节点，最后再关闭磁盘节点。如果顺序恰好相反的话，可能会造成消息的丢失。
16、RabbitMQ接收到消息后必须消费吗？

RabbitMQ接收到消息后可以不消费，在消息确认消费之前，可以做以下两件事：
拒绝消息消费，使用channel.basicReject(消息编号, true) 方法，消息会被分配给其他订阅者；
设置为死信队列，死信队列是用于专门存放被拒绝的消息队列。

17. RabbitMQ 事务在什么情况下是无效的？

RabbitMQ的事务在autoAck=true也就是自动消费确认的时候，事务是无效的。

这是因为如果是自动消费确认，RabbitMQ会直接把消息从队列中移除，即使后面事务回滚也不能起到任何作用。