RabbitMQ 简介

RabbitMQ是什么定义

RabbitMQ是一个开源的AMQP实现，服务器端用Erlang语言编写，支持多种客户端，如：Python、Ruby、.NET、 Java 、JMS、C、PHP、Action、XMPP、STOMP等，支持AJAX。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。

AMPQ

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。消息中间件主要用于组件之间的解耦，消息的发送者无需知道消息使用者的存在，反之亦然。

它可以使对应的客户端（client）与对应的消息中间件（broker）进行交互。消息中间件从发布者（publisher）那里收到消息（发布消息的应用，也称为producer），然后将他们转发给消费者（consumers，处理消息的应用）。由于AMQP是一个网络协议，所以发布者、消费者以及消息中间件可以部署到不同的物理机器上面。

虽然在同步消息通讯的世界里有很多公开标准（如 COBAR的 IIOP ，或者是 SOAP 等），但是在异步消息处理中却不是这样，只有大企业有一些商业实现（如 微软 的 MSMQ ，IBM 的 Websphere MQ 等），因此，在 2006 年的 6 月，Cisco 、Redhat、iMatix 等联合制定了 AMQP 的公开标准。

RabbitMQ是由RabbitMQ Technologies Ltd开发并且提供商业支持的。该公司在2010年4月被SpringSource（VMWare的一个部门）收购。在2013年5月被并入Pivotal。其实VMWare，Pivotal和EMC本质上是一家的。不同的是VMWare是独立上市子公司，而Pivotal是整合了EMC的某些资源，现在并没有上市。

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。

Queue

Queue（队列）是RabbitMQ的内部对象，用于存储消息，用下图表示。

RabbitMQ中的消息都只能存储在Queue中，生产者（下图中的P）生产消息并最终投递到Queue中，消费者（下图中的C）可以从Queue中获取消息并消费。

多个消费者可以订阅同一个Queue，这时Queue中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理，而不是每个消费者都收到所有的消息并处理。

Exchange

在上一节我们看到生产者将消息投递到Queue中，实际上这在RabbitMQ中这种事情永远都不会发生。实际的情况是，生产者将消息发送到Exchange（交换器，下图中的X），由Exchange将消息路由到一个或多个Queue中（或者丢弃）。

Exchange是按照什么逻辑将消息路由到Queue的？这个将在Binding一节介绍。 RabbitMQ中的Exchange有四种类型，不同的类型有着不同的路由策略，这将在Exchange Types一节介绍。

routing key

生产者在将消息发送给Exchange的时候，一般会指定一个routing key，来指定这个消息的路由规则，而这个routing key需要与Exchange Type及binding key联合使用才能最终生效。 在Exchange Type与binding key固定的情况下（在正常使用时一般这些内容都是固定配置好的），我们的生产者就可以在发送消息给Exchange时，通过指定routing key来决定消息流向哪里。 RabbitMQ为routing key设定的长度限制为255 bytes。

Binding

RabbitMQ中通过Binding将Exchange与Queue关联起来，这样RabbitMQ就知道如何正确地将消息路由到指定的Queue了。

Binding key

在绑定（Binding）Exchange与Queue的同时，一般会指定一个binding key；消费者将消息发送给Exchange时，一般会指定一个routing key；当binding key与routing key相匹配时，消息将会被路由到对应的Queue中。这个将在Exchange Types章节会列举实际的例子加以说明。 在绑定多个Queue到同一个Exchange的时候，这些Binding允许使用相同的binding key。 binding key 并不是在所有情况下都生效，它依赖于Exchange Type，比如fanout类型的Exchange就会无视binding key，而是将消息路由到所有绑定到该Exchange的Queue。

Exchange Types

RabbitMQ常用的Exchange Type有fanout、direct、topic、headers这四种（AMQP规范里还提到两种Exchange Type，分别为system与自定义，这里不予以描述），下面分别进行介绍。

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。

上图中，生产者（P）发送到Exchange（X）的所有消息都会路由到图中的两个Queue，并最终被两个消费者（C1与C2）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。

以上图的配置为例，我们以routingKey=”error”发送消息到Exchange，则消息会路由到Queue1（amqp.gen-S9b…，这是由Rabbit MQ 自动生成的Queue名称）和Queue2（amqp.gen-Agl…）；如果我们以routingKey=”info”或routingKey=”warning”来发送消息，则消息只会路由到Queue2。如果我们以其他routingKey发送消息，则消息不会路由到这两个Queue中。

topic

前面讲到direct类型的Exchange路由规则是完全匹配binding key与routing key，但这种严格的匹配方式在很多情况下不能满足实际业务需求。topic类型的Exchange在匹配规则上进行了扩展，它与direct类型的Exchage相似，也是将消息路由到binding key与routing key相匹配的Queue中，但这里的匹配规则有些不同，它约定：

• 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）

以上图中的配置为例，routingKey=”quick.orange.rabbit”的消息会同时路由到Q1与Q2，routingKey=”lazy.orange.fox”的消息会路由到Q1与Q2，routingKey=”lazy.brown.fox”的消息会路由到Q2，routingKey=”lazy.pink.rabbit”的消息会路由到Q2（只会投递给Q2一次，虽然这个routingKey与Q2的两个bindingKey都匹配）；routingKey=”quick.brown.fox”、routingKey=”orange”、routingKey=”quick.orange.male.rabbit”的消息将会被丢弃，因为它们没有匹配任何bindingKey。

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。

RPC

MQ本身是基于异步的消息处理，前面的示例中所有的生产者（P）将消息发送到RabbitMQ后不会知道消费者（C）处理成功或者失败（甚至连有没有消费者来处理这条消息都不知道）。 但实际的应用场景中，我们很可能需要一些同步处理，需要同步等待服务端将我的消息处理完成后再进行下一步处理。这相当于RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）。在RabbitMQ中也支持RPC。

RabbitMQ 中实现RPC 的机制是：

• 客户端发送请求（消息）时，在消息的属性（MessageProperties ，在AMQP 协议中定义了14中properties ，这些属性会随着消息一起发送）中设置两个值replyTo （一个Queue 名称，用于告诉服务器处理完成后将通知我的消息发送到这个Queue 中）和correlationId （此次请求的标识号，服务器处理完成后需要将此属性返还，客户端将根据这个id了解哪条请求被成功执行了或执行失败）
• 服务器端收到消息并处理
• 服务器端处理完消息后，将生成一条应答消息到replyTo 指定的Queue ，同时带上correlationId 属性
• 客户端之前已订阅replyTo 指定的Queue ，从中收到服务器的应答消息后，根据其中的correlationId属性分析哪条请求被执行了，根据执行结果进行后续业务处理

其它同类产品

消息中间件是一种由消息传送机制或消息队列模式组成的中间件技术，利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。

Redis

Redis是一个Key-Value的 NoSQL 数据库，开发维护很活跃，虽然它是一个Key-Value数据库存储系统，但它本身支持MQ功能，所以完成可以当做一个轻量级的队列服务来使用。对于RabbitMQ和Redis的入队和出队操作，各执行100万次，每10万次记录一次执行时间。测试数据分为128Bytes、512Bytes、1K和10K四个不同大小的数据。实验表明：入队时，当数据比较小时，Redis的性能要高于RabbitMQ，而如否数据大小超过了10K，Redis则慢的无法忍受；出队时，无论数据大小，Redis都表现出非常好的性能，而RabbitMQ的出队性能则远低于Redis。

MemcacheQ

持久化消息队列（简称mcq）是一个轻量级的消息队列，特性如下：

• 简单易用
• 处理速度快
• 多条队列
• 并发性能好
• 与memcache的协议兼容。意味着只要装了前者的extension即可，不需要额外的插件
• 在zend framework中使用很方便

MSMQ

这是微软的产品力唯一被认为有价值的东西。如果MSMQ能证明可以应对这种任务，他们将选择使用它。

• 关键是它并不复杂，除了接收和发送，没有别的；它有一些硬性限制，比如最大消息体积是4MB。
• 然而，通过和一些想MassTransit或NServiceBus这样的软件的连接，它完全可以解决这些问题。

ZeroMQ

ZeroMQ是一个非常轻量级的消息系统，号称最快的消息队列系统，专门为高吞吐量/低延迟的场景开发，在金融界的应用中经常可以发现它。

• 与RabbitMQ相比，ZeroMQ支持许多高级消息场景，能够实现RabbitMQ不擅长的高级/复杂的队列，但是你必须实现ZeroMQ框架中的各个块（比如Socket或Device等）。
• ZeroMQ具有一个独特的非中间件的模式，你不需要安装和运行一个消息服务器或中间件，因为你的应用程序将扮演这个服务角色。你只需要简单地引用ZeroMQ程序库，可以使用NuGet安装，然后你就可以愉快地在应用程序之间发送消息了。
• 但是ZeroMQ仅提供非持久性的队列，即没有地方可以观察它是否有问题出现，也就是说如果down机，数据将会丢失。
• ZeroMQ非常灵活，但是你必须学习它的80页的手册（如果你要写一个分布式系统，一定要阅读它）。

Jafka/ Kafka

Kafka（能将消息分散到不同的节点上）是LinkedIn于2010年12月开发并开源的一个分布式MQ系统，现在是Apache的一个孵化项目，是一个高性能跨语言分布式Publish/Subscribe消息队列系统，而Jafka是在Kafka之上孵化而来的，即Kafka的一个升级版。具有以下特性：

• 快速持久化，可以在O(1)的系统开销下进行消息持久化；
• 高吞吐，在一台普通的服务器上既可以打到10W/s的吞吐速率；
• 完全的分布式系统，Broker、Producer、Consumer都原生自动支持分布式，自动实现复杂均衡；
• 支持Hadoop数据并行加载，统一了在线和离线的消息处理，对于像Hadoop一样的日志数据和离线分析系统，但又要求实时处理的限制，这是一个可行的解决方案。
• 相对于 ActiveMQ 是一个非常轻量级的消息系统，除了性能非常好之外，还是一个工作良好的分布式系统。

Apache ActiveMQ

ActiveMQ居于（RabbitMQ&ZeroMQ）之间，类似于ZemoMQ，它可以部署于代理模式和P2P模式。

• ActiveMQ被誉为Java世界的中坚力量。它有很长的历史，且被广泛使用。它还是跨平台的，给那些非微软平台的产品提供了一个天然的集成接入点。
• 然而它只有跑过了MSMQ才有可能被考虑。如需配置ActiveMQ则需要在目标机器上安装Java环境。
• 类似于RabbitMQ，它易于实现高级场景，而且只需付出低消耗。它被誉为消息中间件的“瑞士军刀”。

RabbitMQ

RabbitMQ是使用Erlang编写的一个开源消息队列，本身支持很多的协议：AMQP， XMPP， SMTP， STONP，也正是如此，使的它变的非常重量级，更适合于企业级的开发。

• 它实现了代理(Broker)架构，意味着消息在发送到客户端之前可以在中央节点上排队。此特性使得RabbitMQ易于使用和部署，适宜于很多场景如路由、负载均衡或消息持久化等，用消息队列只需几行代码即可搞定。
• 但是，这使得它的可扩展性差，速度较慢，因为中央节点增加了延迟，消息封装后也比较大。
• 如需配置RabbitMQ则需要在目标机器上安装Erlang环境。

对比总结

1.从社区活跃度

按照目前网络上的资料，RabbitMQ 、activeM 、ZeroMQ 三者中，综合来看，RabbitMQ 是首选。

2.持久化消息比较

ZeroMq 不支持，ActiveMq 和RabbitMq 都支持。持久化消息主要是指我们机器在不可抗力因素等情况下挂掉了，消息不会丢失的机制。

3.综合技术实现

可靠性、灵活的路由、集群、事务、高可用的队列、消息排序、问题追踪、可视化管理工具、插件系统等等。

RabbitMq / Kafka 最好，ActiveMq 次之，ZeroMq 最差。当然ZeroMq 也可以做到，不过自己必须手动写代码实现，代码量不小。尤其是可靠性中的：持久性、投递确认、发布者证实和高可用性。

4.高并发

毋庸置疑，RabbitMQ 最高，原因是它的实现语言是天生具备高并发高可用的erlang 语言。

5.比较关注的比较， RabbitMQ 和 Kafka

RabbitMq 比Kafka 成熟，在可用性上，稳定性上，可靠性上， RabbitMq 胜于 Kafka （理论上）。

另外，Kafka 的定位主要在日志等方面， 因为Kafka 设计的初衷就是处理日志的，可以看做是一个日志（消息）系统一个重要组件，针对性很强，所以 如果业务方面还是建议选择 RabbitMq 。

还有就是，Kafka 的性能（吞吐量、TPS ）比RabbitMq 要高出来很多。

（此处已添加圈子卡片，请到今日头条客户端查看）