基于異步消息處理的RabbitMQ運行原理探討

駱文亮 四川職業技術學院

基于異步消息處理的RabbitMQ運行原理探討

駱文亮 四川職業技術學院

對于一個大型的軟件系統來說，不同的模塊分布在不同的服務器上，模塊之間的通信如果采用傳統的同步消息傳輸機制來傳輸的話會導致很多問題（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機制，并說明了這些方式的主要應用場景。

RabbitMQ 消息異步處理

1 引言

在較為大型的商業軟件開發中，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來同步某些數據；②異構系統的不同進程間相互調用、通訊；③各個系統（模塊）之間的負載均衡；④消息的優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——RabbitMQ的消息分發機制。

2 RabbitMQ介紹

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，高級消息隊列協議，是應用層協議的一個開放標準，為面向消息的中間件設計。消息中間件主要用于組件之間的解耦，消息的發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，服務器端用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。用于在分布式系統中存儲轉發消息，在易用性、擴展性、高可用性等方面表現不俗。

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服務器(RabbitMQ Server)；②消息發送者(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服務器，主要功能就是維護一條從“消息發送者”到“消息消費者”的路線，保證數據能夠按照指定的方式進行傳輸。

Client A amp; B：數據的發送方。數據通過交換機（Exchange）路由到相應的隊列（Queue）上。

Client 1，2，3：數據的接收方。當發送方把數據路由到隊列（Queue）上以后，由RabbitMQ服務器把隊列上的數據分發給相應的接收方。

圖3-1 RabbitMQ運行機制

在默認情況下，如果消息已經被某個“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據到達，那么這個數據會被緩存，不會被丟棄。當有“消息消費者”時，這個數據會被立即發送給它，這個數據接受完成時就會從隊列中刪除。

RabbitMQ采用了“發送——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。

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

3.2 RabbitMQ消息分發機制

實際上，從圖3-1可以看出，消息發送者的消息進入了交換機（Exchange）后，RabbitMQ會通過“routing keys”，找到應該把這個消息綁定到相應的哪個隊列（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就會被傳遞到相應的queue中。其實在queue創建時，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送消息進行廣播，適用于通知類型的消息發送。

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?號來發送消息，如xy?就可以把消息發送到到所有匹配到xy?的隊列（queue）中去。此模式非常適合于分組發送消息的場景下所使用。

4 結束語

在實際的軟件開發過程中，RabbitMQ在需要處理異步消息的大型應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].北京郵電大學計算機學院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[D]北京郵電大學網絡技術研究院2016.02