rabbitmq基本原理分析以及重要概念

1、AMQP协议

AMQP(高级消息队列协议) 是一个异步消息传递所使用的应用层协议规范，作为线路层协议，而不是API（例如JMS），AMQP 客户端能够无视消息的来源任意发送和接受信息。

为什么需要多个虚拟主机呢？因为RabbitMQ当中，用户只能在虚拟主机的粒度进行权限控制。因此，如果需要禁止A组访问B组的交换机/队列/绑定，必须为A和B分别创建一个虚拟主机。每一个RabbitMQ服务器都有一个默认的虚拟主机/。
何谓虚拟主机（virtual host），交换机（exchange），队列（queue）和绑定（binding）
队列（Queues）是你的消息（messages）的终点，可以理解成装消息的容器。消息就一直在里面，直到有客户端（也就是消费者，Consumer）连接到这个队列并且将其取走为止。不过，也可以将一个队列配置成这样的：一旦消息进入这个队列，此消息就被删除。
队列是由消费者（Consumer）通过程序建立的，不是通过配置文件或者命令行工具。这没什么问题，如果一个消费者试图创建一个已经存在的队列，RabbitMQ会直接忽略这个请求。因此我们可以将消息队列的配置写在应用程序的代码里面。
而要把一个消息放进队列前，需要有一个交换机（Exchange）。
交换机（Exchange）可以理解成具有路由表的路由程序。每个消息都有一个称为路由键（routing key）的属性，就是一个简单的字符串。交换机当中有一系列的绑定（binding），即路由规则（routes）。（例如，指明具有路由键 “X” 的消息要到名为timbuku的队列当中去。）
消费者程序（Consumer）要负责创建你的交换机。交换机可以存在多个，每个交换机在自己独立的进程当中执行，因此增加多个交换机就是增加多个进程，可以充分利用服务器上的CPU核以便达到更高的效率。例如，在一个8核的服务器上，可以创建5个交换机来用5个核，另外3个核留下来做消息处理。类似的，在RabbitMQ的集群当中，你可以用类似的思路来扩展交换机一边获取更高的吞吐量。
交换机如何判断要把消息送到哪个队列？你需要路由规则，即绑定（binding）。一个绑定就是一个类似这样的规则：将交换机“desert（沙漠）”当中具有路由键“阿里巴巴”的消息送到队列“hideout（山洞）”里面去。换句话说，一个绑定就是一个基于路由键将交换机和队列连接起来的路由规则。例如，具有路由键“audit”的消息需要被送到两个队列，“log-forever”和“alert-the-big-dude”。要做到这个，就需要创建两个绑定，每个都连接一个交换机和一个队列，两者都是由“audit”路由键触发。在这种情况下，交换机会复制一份消息并且把它们分别发送到两个队列当中。交换机不过就是一个由绑定构成的路由表。
交换机有多种类型。他们都是做路由的，但是它们接受不同类型的绑定。为什么不创建一种交换机来处理所有类型的路由规则呢？因为每种规则用来做匹配分子的CPU开销是不同的。例如，一个“topic”类型的交换机试图将消息的路由键与类似“dogs.*”的模式进行匹配。匹配这种末端的通配符比直接将路由键与“dogs”比较（“direct”类型的交换机）要消耗更多的CPU。如果你不需要“topic”类型的交换机带来的灵活性，你可以通过使用“direct”类型的交换机获取更高的处理效率。那么有哪些类型，他们又是怎么处理的呢？
AMQP 里主要要说两个组件：Exchange 和 Queue ，如下图所示，绿色的 X 就是 Exchange ，红色的是 Queue ，这两者都在 Server 端，又称作 Broker ，这部分是 RabbitMQ 实现的，而蓝色的则是客户端，通常有 Producer 和 Consumer 两种类型：
rabbitMQ是一个在AMQP基础上完整的，可服用的企业消息系统。 rabbitmq是一个消费的代理；通过生产者客户端生产一个信息，转送给消费者客户端;在这个传输过程中，根据你的需要可以经过路由、缓冲、持久化来得到这个消息。

通常的操作流程
(1)消费者创建消息队列
(2)消费者定义消息队列
(3)消费者定义特定类型的交换机
(4)消费者设定绑定规则
(5)等待消息
(6)生产者创建消息
(7)生产者将消息投递至信息通道中
(8)交换机获取消息
(9)消费者获取并处理消息，并发送反馈
(10)结束，关闭通道和连接
持久化

你花了大量的时间来创建队列、交换机和绑定，然后，服务器程序挂了。你的队列、交换机和绑定怎么样了？还有，放在队列里面但是尚未处理的消息们呢？
如果你是用默认参数构造的这一切的话，那么，他们都灰飞烟灭了。RabbitMQ重启之后会干净的像个新生儿。你必须重做所有的一切，亡羊补牢，如何避免将来再度发生此类杯具？
队列和交换机有一个创建时候指定的标志durable。durable的唯一含义就是具有这个标志的队列和交换机会在重启之后重新建立，它不表示说在队列当中的消息会在重启后恢复。那么如何才能做到不只是队列和交换机，还有消息都是持久的呢？
但是首先需要考虑的问题是：是否真的需要消息的持久化？如果需要重启后消息可以回复，那么它需要被写入磁盘。但即使是最简单的磁盘操作也是要消耗时间的。所以需要衡量判断。
当你将消息发布到交换机的时候，可以指定一个标志“Delivery Mode”（投递模式）。根据你使用的AMQP的库不同，指定这个标志的方法可能不太一样。简单的说，就是将Delivery Mode设置成2，也就是持久的（persistent）即可。一般的AMQP库都是将Delivery Mode设置成1，也就是非持久的。所以要持久化消息的步骤如下：
将交换机设成 durable。
将队列设成 durable。
将消息的 Delivery Mode 设置成2 。
绑定（Bindings）怎么办？绑定无法在创建的时候设置成durable。没问题，如果你绑定了一个durable的队列和一个durable的交换机，RabbitMQ会自动保留这个绑定。类似的，如果删除了某个队列或交换机（无论是不是durable），依赖它的绑定都会自动删除。
注意：
RabbitMQ 不允许你绑定一个非坚固（non-durable）的交换机和一个durable的队列。反之亦然。要想成功必须队列和交换机都是durable的。

producer&Consumer
producer指的是消息生产者，consumer消息的消费者。
Queue
消息队列，提供了FIFO的处理机制，具有缓存消息的能力。rabbitmq中，队列消息可以设置为持久化，临时或者自动删除。
设置为持久化的队列，queue中的消息会在server本地硬盘存储一份，防止系统crash，数据丢失
设置为临时队列，queue中的数据在系统重启之后就会丢失
设置为自动删除的队列，当不存在用户连接到server，队列中的数据会被自动删除Exchange

Exchange类似于数据通信网络中的交换机，提供消息路由策略。rabbitmq中，producer不是通过信道直接将消息发送给queue，而是先发送给Exchange。一个Exchange可以和多个Queue进行绑定，producer在传递消息的时候，会传递一个ROUTING_KEY，Exchange会根据这个ROUTING_KEY按照特定的路由算法，将消息路由给指定的queue。和Queue一样，Exchange也可设置为持久化，临时或者自动删除。
Exchange有4种类型：direct(默认)，fanout, topic, 和headers，不同类型的Exchange转发消息的策略有所区别：
Direct
直接交换器，工作方式类似于单播，Exchange会将消息发送完全匹配ROUTING_KEY的Queue
fanout
广播是式交换器，不管消息的ROUTING_KEY设置为什么，Exchange都会将消息转发给所有绑定的Queue。
topic
主题交换器，工作方式类似于组播，Exchange会将消息转发和ROUTING_KEY匹配模式相同的所有队列，比如，ROUTING_KEY为user.stock的Message会转发给绑定匹配模式为 * .stock,user.stock， * . * 和#.user.stock.#的队列。（ * 表是匹配一个任意词组，#表示匹配0个或多个词组）
headers
消息体的header匹配（ignore）
Binding
所谓绑定就是将一个特定的 Exchange 和一个特定的 Queue 绑定起来。Exchange 和Queue的绑定可以是多对多的关系。
virtual host
在rabbitmq server上可以创建多个虚拟的message broker，又叫做virtual hosts (vhosts)。每一个vhost本质上是一个mini-rabbitmq server，分别管理各自的exchange，和bindings。vhost相当于物理的server，可以为不同app提供边界隔离，使得应用安全的运行在不同的vhost实例上，相互之间不会干扰。producer和consumer连接rabbit server需要指定一个vhost。
消息队列的使用过程
1. 客户端连接到消息队列服务器，打开一个channel。
2. 客户端声明一个exchange，并设置相关属性。
3. 客户端声明一个queue，并设置相关属性。
4. 客户端使用routing key，在exchange和queue之间建立好绑定关系。
5. 客户端投递消息到exchange。

6. exchange接收到消息后，就根据消息的key和已经设置的binding，进行消息路由，将消息投递到一个或多个队列里

rabbitMQ的优点（适用范围）
1. 基于erlang语言开发具有高可用高并发的优点，适合集群服务器。
2. 健壮、稳定、易用、跨平台、支持多种语言、文档齐全。
3. 有消息确认机制和持久化机制，可靠性高。
4. 开源
其他MQ的优势：
1. Apache ActiveMQ曝光率最高，但是可能会丢消息。
2. ZeroMQ延迟很低、支持灵活拓扑，但是不支持消息持久化和崩溃恢复。