基于異步消息處理的RabbitMQ運行原理探討

駱文亮 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于異步消息處理的RabbitMQ運行原理探討

駱文亮 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院

對于一個大型的軟件系統(tǒng)來說，不同的模塊分布在不同的服務(wù)器上，模塊之間的通信如果采用傳統(tǒng)的同步消息傳輸機制來傳輸?shù)脑挄?dǎo)致很多問題（如連接的維持、通信的可靠性、消息的過濾等等）。本文主要分析了基于消息異步處理的RabbitMQ的幾種不同的消息分發(fā)機制，并說明了這些方式的主要應(yīng)用場景。

RabbitMQ 消息異步處理

1 引言

在較為大型的商業(yè)軟件開發(fā)中，常常會遇到下面這些問題：①多個模塊間需要通過定時任務(wù)來同步某些數(shù)據(jù)；②異構(gòu)系統(tǒng)的不同進程間相互調(diào)用、通訊；③各個系統(tǒng)（模塊）之間的負載均衡；④消息的優(yōu)先級的定義等等問題。本文主要分析了能夠解決以上問題的基于消息的異步處理的一種實現(xiàn)——RabbitMQ的消息分發(fā)機制。

2 RabbitMQ介紹

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，高級消息隊列協(xié)議，是應(yīng)用層協(xié)議的一個開放標(biāo)準，為面向消息的中間件設(shè)計。消息中間件主要用于組件之間的解耦，消息的發(fā)送者無需知道消息使用者的存在，反之亦然。

RabbitMQ是一個開源的AMQP實現(xiàn)，服務(wù)器端用Erlang語言編寫，支持多種客戶端，如：Python、Ruby、．NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等，支持AJAX。用于在分布式系統(tǒng)中存儲轉(zhuǎn)發(fā)消息，在易用性、擴展性、高可用性等方面表現(xiàn)不俗。

3 RabbitMQ分析

3.1 RabbitMQ運行機制

如圖3-1所示，RabbitMQ的運行需要三個“部件”：①RabbitMQ服務(wù)器(RabbitMQ Server)；②消息發(fā)送者(ClientA、ClientB)；③消息的消費者（Client1、Client2、Client3）。這三者相互合作、缺一不可。下面分別對著三者進行詳細介紹：

RabbitMQ Server：RabbitMQ服務(wù)器，主要功能就是維護一條從“消息發(fā)送者”到“消息消費者”的路線，保證數(shù)據(jù)能夠按照指定的方式進行傳輸。

Client A amp; B：數(shù)據(jù)的發(fā)送方。數(shù)據(jù)通過交換機（Exchange）路由到相應(yīng)的隊列（Queue）上。

Client 1，2，3：數(shù)據(jù)的接收方。當(dāng)發(fā)送方把數(shù)據(jù)路由到隊列（Queue）上以后，由RabbitMQ服務(wù)器把隊列上的數(shù)據(jù)分發(fā)給相應(yīng)的接收方。

圖3-1 RabbitMQ運行機制

在默認情況下，如果消息已經(jīng)被某個“消息消費者”正確的接收到后，那么該消息就會被從隊列中移除。

如果一個隊列沒被任何的“消息消費者”（訂閱），那么如果這個隊列有數(shù)據(jù)到達，那么這個數(shù)據(jù)會被緩存，不會被丟棄。當(dāng)有“消息消費者”時，這個數(shù)據(jù)會被立即發(fā)送給它，這個數(shù)據(jù)接受完成時就會從隊列中刪除。

RabbitMQ采用了“發(fā)送——確認”機制來確保消息能夠正確接收。每個消息都要需要被確認(ack)后才算是正確接收。

如果這個開發(fā)者所開發(fā)的軟件忘記了確認操作（ack），那么RabbitMQ Server不會再發(fā)送數(shù)據(jù)給它，因為Server認為這個Consumer處理能力有限。

3.2 RabbitMQ消息分發(fā)機制

實際上，從圖3-1可以看出，消息發(fā)送者的消息進入了交換機（Exchange）后，RabbitMQ會通過“routing keys”，找到應(yīng)該把這個消息綁定到相應(yīng)的哪個隊列（queue）里。

RabbitMQ在將消息從交換機（Exchange）最終投遞到“消息消費者”去的時候，一共有三種分發(fā)方式：

①Direct exchange:直接匹配模式，如果routing key匹配，那么Message就會被傳遞到相應(yīng)的queue中。其實在queue創(chuàng)建時，它會自動的以queue的名字作為routing key來綁定那個exchange。這種方式主要適合用于有明確訂閱關(guān)系的情況下使用。

②Fanout exchange:廣播方式，這種方式會向所有的隊列發(fā)送消息進行廣播，適用于通知類型的消息發(fā)送。

③Topic exchange:主題式方式，這種方式會以key進行模式匹配，比如通配符?號來發(fā)送消息，如xy?就可以把消息發(fā)送到到所有匹配到xy?的隊列（queue）中去。此模式非常適合于分組發(fā)送消息的場景下所使用。

4 結(jié)束語

在實際的軟件開發(fā)過程中，RabbitMQ在需要處理異步消息的大型應(yīng)用場景中是非常常見的一個解決方案。本文對RabbitMQ進行了介紹、運行機制分析、消息分發(fā)機制分析進行了探討以期為需要使用異步消息處理框架的開發(fā)者提供思路。

[1]anzhsoft.Detailed Introduction詳細介紹[N/OL].http://blog.csdn.net/anzhsoft/article/details/19563091

[2]RabbtMQ官網(wǎng)http://www.rabbitmq.com/

[3]袁佳，郭燕慧基于rabbitmq的海量日志的分布式處理[D].北京郵電大學(xué)計算機學(xué)院2013.07

[4]魚朝偉詹舒波基于RabbitMQ的異步全雙工消息總線的實現(xiàn)[D]北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院2016.02