RabbitMQ笔记
什么叫消息队列
消息（Message）是指在应用间传送的数据。消息可以非常简单，比如只包含文本字符串，也可以更复杂，可能包含嵌入对象。
消息队列（Message Queue）是一种应用间的通信方式，消息发送后可以立即返回，由消息系统来确保消息的可靠传递。消息发布者只管把消息发布到 MQ 中而不用管谁来取，消息使用者只管从 MQ 中取消息而不管是谁发布的。这样发布者和使用者都不用知道对方的存在。
为何用消息队列
从上面的描述中可以看出消息队列是一种应用间的异步协作机制，那什么时候需要使用 MQ 呢？
以常见的订单系统为例，用户点击【下单】按钮之后的业务逻辑可能包括：扣减库存、生成相应单据、发红包、发短信通知。在业务发展初期这些逻辑可能放在一起同步执行，随着业务的发展订单量增长，需要提升系统服务的性能，这时可以将一些不需要立即生效的操作拆分出来异步执行，比如发放红包、发短信通知等。这种场景下就可以用 MQ ，在下单的主流程（比如扣减库存、生成相应单据）完成之后发送一条消息到 MQ 让主流程快速完结，而由另外的单独线程拉取MQ的消息（或者由 MQ 推送消息），当发现 MQ 中有发红包或发短信之类的消息时，执行相应的业务逻辑。
以上是用于业务解耦的情况，其它常见场景包括最终一致性、广播、错峰流控等等。
RabbitMQ 特点
RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。
AMQP ：Advanced Message Queue，高级消息队列协议。它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，并不受产品、开发语言等条件的限制。
RabbitMQ 最初起源于金融系统，用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。具体特点包括：
- 可靠性（Reliability）
- RabbitMQ 使用一些机制来保证可靠性，如持久化、传输确认、发布确认。
- 灵活的路由（Flexible Routing）
在消息进入队列之前，通过 Exchange 来路由消息的。对于典型的路由功能，RabbitMQ 已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个 Exchange 绑定在一起，也通过插件机制实现自己的 Exchange 。
3. 消息集群（Clustering）
多个 RabbitMQ 服务器可以组成一个集群，形成一个逻辑 Broker 。
4. 高可用（Highly Available Queues）
队列可以在集群中的机器上进行镜像，使得在部分节点出问题的情况下队列仍然可用。
5. 多种协议（Multi-protocol）
RabbitMQ 支持多种消息队列协议，比如 STOMP、MQTT 等等。
6. 多语言客户端（Many Clients）
RabbitMQ 几乎支持所有常用语言，比如 Java、.NET、Ruby 等等。
7. 管理界面（Management UI）
RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息 Broker 的许多方面。
8. 跟踪机制（Tracing）
如果消息异常，RabbitMQ 提供了消息跟踪机制，使用者可以找出发生了什么。
9. 插件机制（Plugin System）
RabbitMQ 提供了许多插件，来从多方面进行扩展，也可以编写自己的插件。
RabbitMQ 中的概念模型
消息模型
所有 MQ 产品从模型抽象上来说都是一样的过程：
消费者（consumer）订阅某个队列。生产者（producer）创建消息，然后发布到队列（queue）中，最后将消息发送到监听的消费者。
RabbitMQ 基本概念
上面只是最简单抽象的描述，具体到 RabbitMQ 则有更详细的概念需要解释。上面介绍过 RabbitMQ 是 AMQP 协议的一个开源实现，所以其内部实际上也是 AMQP 中的基本概念：
- Message
消息，消息是不具名的，它由消息头和消息体组成。消息体是不透明的，而消息头则由一系列的可选属性组成，这些属性包括routing-key（路由键）、priority（相对于其他消息的优先权）、delivery-mode（指出该消息可能需要持久性存储）等。 - Publisher
消息的生产者，也是一个向交换器发布消息的客户端应用程序。 - Binding
绑定，用于消息队列和交换器之间的关联。一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表。 - Queue
消息队列，用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列里面，等待消费者连接到这个队列将其取走。 - Connection
网络连接，比如一个TCP连接。 - Channel
信道，多路复用连接中的一条独立的双向数据流通道。信道是建立在真实的TCP连接内地虚拟连接，AMQP 命令都是通过信道发出去的，不管是发布消息、订阅队列还是接收消息，这些动作都是通过信道完成。因为对于操作系统来说建立和销毁 TCP 都是非常昂贵的开销，所以引入了信道的概念，以复用一条 TCP 连接。 - Consumer
消息的消费者，表示一个从消息队列中取得消息的客户端应用程序。 - Virtual Host
虚拟主机，表示一批交换器、消息队列和相关对象。虚拟主机是共享相同的身份认证和加密环境的独立服务器域。每个 vhost 本质上就是一个 mini 版的 RabbitMQ 服务器，拥有自己的队列、交换器、绑定和权限机制。vhost 是 AMQP 概念的基础，必须在连接时指定，RabbitMQ 默认的 vhost 是 / 。 - Exchange
交换器，用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列。 - Broker
表示消息队列服务器实体。
RabbitMQ的基本原理
通过上面这张应用相结合的结构图既能够清晰的看清楚整体的send Message到Receive Message的一个大致的流程。
Queue
Queue（队列）RabbitMQ的作用是存储消息，队列的特性是先进先出。上图可以清晰地看到Client A和Client B是生产者，生产者生产消息最终被送到RabbitMQ的内部对象Queue中去，而消费者则是从Queue队列中取出数据。可以简化成表示为：
生产者Send Message “A”被传送到Queue中，消费者发现消息队列Queue中有订阅的消息，就会将这条消息A读取出来进行一些列的业务操作。这里只是一个消费正对应一个队列Queue，也可以多个消费者订阅同一个队列Queue，当然这里就会将Queue里面的消息平分给其他的消费者，但是会存在一个一个问题就是如果每个消息的处理时间不同，就会导致某些消费者一直在忙碌中，而有的消费者处理完了消息后一直处于空闲状态，因为前面已经提及到了Queue会平分这些消息给相应的消费者。这里我们就可以使用prefetchCount来限制每次发送给消费者消息的个数。详情见下图所示：
这里的prefetchCount=1是指每次从Queue中发送一条消息来。等消费者处理完这条消息后Queue会再发送一条消息给消费者。
Exchange
我们在开篇的时候就留了一个坑，就是那个应用结构图里面，消费者Client A和消费者Client B是如何知道我发送的消息是给Queue1还是给Queue2，有没有过这个问题，那么我们就来解开这个面纱，看看到底是个什么构造。首先明确一点就是生产者产生的消息并不是直接发送给消息队列Queue的，而是要经过Exchange（交换器），由Exchange再将消息路由到一个或多个Queue，当然这里还会对不符合路由规则的消息进行丢弃掉，这里指的是后续要谈到的Exchange Type。那么Exchange是怎样将消息准确的推送到对应的Queue的呢？那么这里的功劳最大的当属Binding，RabbitMQ是通过Binding将Exchange和Queue链接在一起，这样Exchange就知道如何将消息准确的推送到Queue中去。简单示意图如下所示：
在绑定（Binding）Exchange和Queue的同时，一般会指定一个Binding Key，生产者将消息发送给Exchange的时候，一般会产生一个Routing Key，当Routing Key和Binding Key对应上的时候，消息就会发送到对应的Queue中去。那么Exchange有四种类型，不同的类型有着不同的策略。也就是表明不同的类型将决定绑定的Queue不同，换言之就是说生产者发送了一个消息，Routing Key的规则是A，那么生产者会将Routing Key=A的消息推送到Exchange中，这时候Exchange中会有自己的规则，对应的规则去筛选生产者发来的消息，如果能够对应上Exchange的内部规则就将消息推送到对应的Queue中去。那么接下来就来详细讲解下Exchange里面类型。
Exchange 交换机
RabbitMQ消息传递模型的核心思想是，生产者永远不会将任何消息直接发送到队列。实际上，通常生产者甚至不知道消息是否会被传递到任何队列。
相反，生产者只能向交换机(Exchange)发送消息。交换机是一个非常简单的东西。一边接收来自生产者的消息，另一边将消息推送到队列。交换器必须确切地知道如何处理它接收到的消息。它应该被添加到一个特定的队列中吗?它应该添加到多个队列中吗?或者它应该被丢弃。这些规则由exchange的类型定义
有几种可用的交换类型:direct、topic、header和fanout
- fanout
fanout类型的Exchange路由规则非常简单，它会把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中。
上图所示，生产者（P）生产消息1将消息1推送到Exchange，由于Exchange Type=fanout这时候会遵循fanout的规则将消息推送到所有与它绑定Queue，也就是图上的两个Queue最后两个消费者消费。
- direct
direct类型的Exchange路由规则也很简单，它会把消息路由到那些binding key与routing key完全匹配的Queue中
当生产者（P）发送消息时Rotuing key=booking时，这时候将消息传送给Exchange，Exchange获取到生产者发送过来消息后，会根据自身的规则进行与匹配相应的Queue，这时发现Queue1和Queue2都符合，就会将消息传送给这两个队列，如果我们以Rotuing key=create和Rotuing key=confirm发送消息时，这时消息只会被推送到Queue2队列中，其他Routing Key的消息将会被丢弃。
- topic
前面提到的direct规则是严格意义上的匹配，换言之Routing Key必须与Binding Key相匹配的时候才将消息传送给Queue，那么topic这个规则就是模糊匹配，可以通过通配符满足一部分规则就可以传送。它的约定是：
- routing key为一个句点号“. ”分隔的字符串（我们将被句点号“. ”分隔开的每一段独立的字符串称为一个单词），如“stock.usd.nyse”、“nyse.vmw”、“quick.orange.rabbit”
- binding key与routing key一样也是句点号“. ”分隔的字符串
- binding key中可以存在两种特殊字符“”与“#”，用于做模糊匹配，其中“”用于匹配一个单词，“#”用于匹配多个单词（可以是零个）
-
当生产者发送消息Routing Key=F.C.E的时候，这时候只满足Queue1，所以会被路由到Queue中，如果Routing Key=A.C.E这时候会被同是路由到Queue1和Queue2中，如果Routing Key=A.F.B时，这里只会发送一条消息到Queue2中。
- headers
headers类型的Exchange不依赖于routing key与binding key的匹配规则来路由消息，而是根据发送的消息内容中的headers属性进行匹配。
在绑定Queue与Exchange时指定一组键值对；当消息发送到Exchange时，RabbitMQ会取到该消息的headers（也是一个键值对的形式），对比其中的键值对是否完全匹配Queue与Exchange绑定时指定的键值对；如果完全匹配则消息会路由到该Queue，否则不会路由到该Queue。
该类型的Exchange没有用到过（不过也应该很有用武之地），所以不做介绍。
这里在对其进行简要的表格整理：
| 类型名称 | 类型描述 |
|---|---|
| fanout | 把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中 |
| direct | Routing Key==Binding Key |
| topic | 我这里自己总结的简称模糊匹配 |
| headers | Exchange不依赖于routingkey与bindingkey的匹配规则来路由消息，而是根据发送的消息内容中的headers属性进行匹配。 |
RabbitMQ的六种工作模式
- simple模式（即最简单的收发模式）
1、消息产生消息，将消息放入队列
2、消息的消费者(consumer) 监听 消息队列,如果队列中有消息,就消费掉,消息被拿走后,自动从队列中删除(隐患 消息可能没有被消费者正确处理,已经从队列中消失了,造成消息的丢失，这里可以设置成手动的ack,但如果设置成手动ack，处理完后要及时发送ack消息给队列，否则会造成内存溢出)。
Work queues
多个消费端消费同一个队列中的消息，队列采用轮询的方式将消息是平均发送给消费者；
- 特点：
1、一条消息只会被一个消费端接收；
2、队列采用轮询的方式将消息是平均发送给消费者的；
3、消费者在处理完某条消息后，才会收到下一条消息
- 特点：
Publish/subscribe 发布订阅模式
这种模式又称为发布订阅模式，相对于Work queues模式，该模式多了一个交换机，生产端先把消息发送到交换机，再由交换机把消息发送到绑定的队列中，每个绑定的队列都能收到由生产端发送的消息。
Routing 路由模式
Routing 模式又称路由模式，该种模式除了要绑定交换机外，发消息的时候还要制定routing key，即路由key，队列通过通道绑定交换机的时候，需要指定自己的routing key，这样，生产端发送消息的时候也会指定routing key，通过routing key就可以把相应的消息发送到绑定相应routing key的队列中去。
Topics 主题模式
Topics 模式和Routing 路由模式最大的区别就是，Topics 模式发送消息和消费消息的时候是通过通配符去进行匹配的。
RPC 异步调用模式
RPC即客户端远程调用服务端的方法 ，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：1、客户端即是生产者也是消费者，向RPC请求队列发送RPC调用消息，同时监听RPC响应队列。
2、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。
3、服务端将RPC方法 的结果发送到RPC响应队列。
4、客户端（RPC调用方）监听RPC响应队列，接收到RPC调用结果。
确认机制
https://www.cnblogs.com/mfrank/category/1514703.html
发送方确认机制
对生产端发送消息的确认。这种是用来确认生产者将消息发送给交换器，交换器传递给队列的过程中，消息是否成功投递。发送确认分为两步，一是确认是否到达交换器，二是确认是否到达队列。但是这些机制都可能重复消费，所以要求消费端必须实现幂等性消费。
一. 为什么要有消息确认
由于网络可能以不可预知的方式出现故障，且检测故障可能需要耗费一些时间；
因此不能保证发送的消息能够到达对等方或由它成功地处理。
二. 消息确认流程
RabbitMQ 的消息确认机制如下：
从图中我们可以看出：
生产者发送消息到 RabbitMQ Server 后，RabbitMQ Server 需要对生产者进行消息 Confirm 确认；
消费者消费消息后需要对 RabbitMQ Server 进行消息 ACK 确认。
这两个机制都是收到 TCP 协议的启发，它们对于数据安全至关重要。
下面就分别从生产者、消费者两个方面结合实例来认识消息确认机制。
这两个机制都是收到 TCP 协议的启发，它们对于数据安全至关重要。
备注：
在 RabbitMQ 中 有两种事务机制来确保消息的安全送达，分别是事务机制和确认机制；
事务机制需要每个消息或一组消息发布、提交的通道设置为事务性的，因此会非常耗费性能，降低了 Rabbitmq 的消息吞吐量；
因此我们在实际生产中通常采用确认机制ack
可靠投递
先来说明一个概念，什么是可靠投递呢？在RabbitMQ中，一个消息从生产者发送到RabbitMQ服务器，需要经历这么几个步骤：
生产者准备好需要投递的消息。
生产者与RabbitMQ服务器建立连接。
生产者发送消息。
RabbitMQ服务器接收到消息，并将其路由到指定队列。
RabbitMQ服务器发起回调，告知生产者消息发送成功。
所谓可靠投递，就是确保消息能够百分百从生产者发送到服务器。
实现：
实现ConfirmCallback接口中的confirm方法，ack为true表示消息发送成功，ack为false表示消息发送失败
消费方确认机制
为了保证消息能可靠到达消费端，RabbitMQ也提供了消费端的消息确认机制。消费者在声明队列时，可以指定noAck参数，当noAck=false时，RabbitMQ会等待消费者显式发回ack信号后才从内存(和磁盘，如果是持久化消息的话)中移去消息。否则，RabbitMQ会在队列中消息被消费后立即删除它。
消费端确认消息已处理有两种方式
- 自动确认
- 手动确认
手动确认可以完美解决上面自动确认出现的问题，但是它也意味着我们开发者需要对确认的流程进行一个完整的闭环。即所有的消息在消费端获取到后必须有一个明确的结果返回给服务端(Broker)。 我们对消息的处理结果要么是确认处理，要么是拒绝该消息(返回给Broker,再分发给其他消费者)。如果我们没有对消息接收后进行任何反馈的话该条消息在队列的状态会变成Unacked 直到我们消费端AMQP连接中断后该消息状态又会变成Ready。状态为Unacked的消息会导致所有消费者都无法对该消息进行二次消费(包含当前消费者)，所以此类消息越多则占用的内存资源也会越多。当消息变回Ready也会很烦人，因为我们已经对该消息进行过一次处理了，如若我们没有对消息进行校验则又会执行一遍。 所以手动确认必须执行回执！！！！！！
延迟队列 死信队列 重试队列
死信队列
死信，在官网中对应的单词为“Dead Letter”，可以看出翻译确实非常的简单粗暴。那么死信是个什么东西呢？
“死信”是RabbitMQ中的一种消息机制，当你在消费消息时，如果队列里的消息出现以下情况：
消息被否定确认，使用 channel.basicNack 或 channel.basicReject ，并且此时requeue 属性被设置为false。
消息在队列的存活时间超过设置的TTL时间。
消息队列的消息数量已经超过最大队列长度。
那么该消息将成为“死信”。
“死信”消息会被RabbitMQ进行特殊处理，如果配置了死信队列信息，那么该消息将会被丢进死信队列中，如果没有配置，则该消息将会被丢弃。
延迟队列
在介绍延时队列之前，还需要先介绍一下RabbitMQ中的一个高级特性——TTL（Time To Live）。
TTL是什么呢？TTL是RabbitMQ中一个消息或者队列的属性，表明一条消息或者该队列中的所有消息的最大存活时间，单位是毫秒。换句话说，如果一条消息设置了TTL属性或者进入了设置TTL属性的队列，那么这条消息如果在TTL设置的时间内没有被消费，则会成为“死信”。如果同时配置了队列的TTL和消息的TTL，那么较小的那个值将会被使用。
延迟队列和死信队列
生产者生产一条延时消息，根据需要延时时间的不同，利用不同的routingkey将消息路由到不同的延时队列，每个队列都设置了不同的TTL属性，并绑定在同一个死信交换机中，消息过期后，根据routingkey的不同，又会被路由到不同的死信队列中，消费者只需要监听对应的死信队列进行处理即可。
补充说明：
ConnectionFactory、Connection、Channel
ConnectionFactory、Connection、Channel都是RabbitMQ对外提供的API中最基本的对象。Connection是RabbitMQ的socket链接，它封装了socket协议相关部分逻辑。ConnectionFactory为Connection的制造工厂。
Channel是我们与RabbitMQ打交道的最重要的一个接口，我们大部分的业务操作是在Channel这个接口中完成的，包括定义Queue、定义Exchange、绑定Queue与Exchange、发布消息等。
Connection就是建立一个TCP连接，生产者和消费者的都是通过TCP的连接到RabbitMQ Server中的，这个后续会再程序中体现出来。
Channel虚拟连接，建立在上面TCP连接的基础上，数据流动都是通过Channel来进行的。为什么不是直接建立在TCP的基础上进行数据流动呢？如果建立在TCP的基础上进行数据流动，建立和关闭TCP连接有代价。频繁的建立关闭TCP连接对于系统的性能有很大的影响，而且TCP的连接数也有限制，这也限制了系统处理高并发的能力。但是，在TCP连接中建立Channel是没有上述代价的。
AMQP 中的消息路由
AMQP 中消息的路由过程和 Java 开发者熟悉的 JMS 存在一些差别，AMQP 中增加了 Exchange 和 Binding 的角色。生产者把消息发布到 Exchange 上，消息最终到达队列并被消费者接收，而 Binding 决定交换器的消息应该发送到那个队列。