笔记-《RabbitMQ实战指南》

1.发到Mq对应的3个参数：Exchange(交换器)，RountingKey(路由键)，param

2.队列

RabbitMq中的消息只能存在队列中，消费者从队列中获取消息并消费。
而Kafka讲消息存在topic中，对应的队列只是topic实际存储文件中的位移标识。

多个消费者订阅同一个队列时，轮询，所以也不支持队列层面的广播（可以二次开发）

3.Exchange(交换器)

RabbitMq内真实情况：
生产者将消息发送给Exchange，由交换器将消息路由到一个或多个队列。若路由不到，则返回生产者，或直接丢弃

4.Binding(绑定)

Rounting key需要与交换器类型和绑定键(BindingKey)联合起来使用。
通过绑定将交换器和队列关联。
生产者将消息发送给交换器时，需求一个RountingKey，当BindingKey和RountingKey相匹配时，消息会被路由到对应的队列中。在绑定多个队列到同一个交换器时，这些绑定允许使用相同的BindingKey。
BindingKey并不是所有的情况都生效，取决于交换器类型。

5.交换器类型

• fanout
  把发送的消息路由到所有与该交换器绑定的队列中。
• direct
  RountingKey与BindingKey完全匹配
• topic
  RountingKey与BindingKey模糊匹配
  “*“用于匹配一个单词，”#”用于匹配多规格单词（可以是零个）
  
• headers
  不依赖于路由键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。
  性能差，基本上不用。

6.Connection(连接)，Channel(信道)

Connection，TCP连接
Channel，AMQP信道，每个信道都会被指派一个唯一 的ID。

引入信道的原因：
多Connection也可以用，但是在多线程情况下，建立多个Connection即建立多个TCP连接，而建立和销毁TCP连接是非常昂贵的，如遇使用高峰，性能也会有瓶颈。RabbitMq采用类似NIO的做法，选择TCP连接复用。

注：NIO，非阻塞IO，包含Channel，Buffer和Selector。NIO基于Channel和Buffer进行操作，数据总是从信道读取数据到缓冲区，或者从缓冲区读取到信道中。Selector用于监听多个信道的事件。因此，单线程可以监听多个数据的信道。

7. AMQP协议

包含三层：

1. Module Layer：位于协议最高层。定义了一些供客户端调用的命令。
2. Session Layer：位于中间层。主要负责将客户端的命令发送给服务器，再讲服务器的应答返回给客户端。为客户端和服务器之间的通信提供可靠性同步机制和错误处理。
3. Transport Layer：位于最底层。主要传输二进制数据流，提供帧的处理，信道复用，错误检测和数据表示等。

8. 判断Channel或者Connection关闭状态

Channel或Connection中有个isOpen方法，但是有可能会产生竞争，所以并不可靠。
正确的是，在使用Channel的时候处于关闭状态的时候，会抛出ShutdownSignalException异常；Connection关闭的时候，会抛出SocketException或IOException异常。捕捉异常即可。

9. 交换器和队列的autodelete属性

交换器：当属性值设置为true时，当所有的队列断开于交换器的绑定，那么交换器会自动删除。如果从未被绑定过，则不会被删除。
队列：当所有的相关消费者断开连接时，队列将会被删除
autodelete属性针对的是曾经有过但后来没有的事物。

10.交换器的internal属性

设置是否是内置的。如果设置为true，表示是内置的交换器。客户端程序无法直接发送消息到这个交换器中，只能通过交换器路由到交换器这种方式。

11.队列的exclusive属性

设置是否排他。为true则设置队列是排他的，则队列仅对首次声明它的连接（Connection）可见，并在断开连接时自动删除。
同一个Connection中的Channel可以同时访问同一连接创建的排他队列。
首次是指，如果一个连接已声明一个排他队列，则其他连接不允许创建同名的排他队列。
与普通队列不同，一旦连接关闭或客户端退出，该排他队列都会被自动删除。
这种队列适用于一个客户端同时发送和读取消息的应用场景。

12.性能

RabbitMq的消息存储在队列中，因此交换器的使用并不会真正消耗服务器的性能，而队列会。
如果要衡量RabbitMq的QPS只需要看队列即可。

13.消费模式

分为两种：推(Push)模式和拉(Pull)模式。推模式采用Basic.Consume进行消费，拉模式采用Basic.Get进行消费。
推：持续订阅

14.重新推给消费者的契机

RabbitMq不会为未确认（即autoack为false时，消费者还未返回ack）的消息设置过期时间，判断的唯一依据是该消息的消费者连接是否已经断开。

15.发送的消息丢了怎么办

两个参数：
mandatory：为true时，交换器无法根据自身的类型和路由键找到符合的队列，那么RabbitMq会调用Basic.Return命令将消息返回给生产者；为false，则消息直接丢弃。
immediate（RabbitMq现已不支持该参数的维护）：为true，如果交换器在将消费路由到队列时发现队列上并不存在任何消费者，那么消息不会存入该队列。所有与路由匹配的队列都没有消费者时，会通过Basic.Return返回给生产者。

16.消息的TTL

1. 设置队列属性，即队列中所有消息都有相同的过期时间。
   消息一旦过期，立马会从队列中抹去。队列中已过期的消息肯定在队列头部，RabbitMq只要定期从队头开始扫描是否有过期的消息即可。
2. 对消息本身单独设置。
   即使消息过期，也不会立马从队列中抹去。每条消息的过期时间不一致，如果要删除只能扫描整个队列，所以会等到此消息即将被消费时才会判断是否过期及删除。

两种一起使用，则以两者较小的那个数值为准。
消息在队列中的时间超过TTL，则变成“死信”，消费者无法再接收（不绝对）。
不设置TTL代表消息永不过期；设置为0，代表除非此时可以直接将消息投递给消费者，否则直接丢弃。

17.队列的TTL

x-expires（单位：毫秒）参数可以控制队列被自动删除前处于未使用状态的时间。未使用的意思是队列上没有任何的消费者，也没有被重新声明，并且在过期时间段内也未调用过Basic.Get命令。
会确保在过期时间到达后将队列删除，但不保障删除的动作的及时性。在RabbitMq重启后，持久化的队列的过期时间会被重新计算。

18.死信队列DLX

也叫做死信交换器或死信邮箱。
当一个消息在一个队列中变成死信后，它能被重新发送到另一个交换器中，这个交换器就是DLX，绑定DLX的队列就称之为死信队列。
消息变成死信的几种情况：

1. 消息被拒绝（Basic.Rejext/Basic.Nack），并且设置requeue参数为false;
2. 消息过期；
3. 队列达到最大长度。

19.其他队列

延迟队列：存储的对象是对应的延迟消息。
优先级队列：默认最低为0。

20.持久化

• 交换器的持久化：声明交换器时设置durable参数为true；
  若不设置持久化，则相关的交换器元数据会丢失，消息不会丢失，只是不能将消息发送到这个交换器中了。
• 队列的持久化：声明队列时设置durable参数为true；
  若不设置持久化，则相关的队列元数据会丢失，消息也会丢失。
  队列的持久化能保证本身的元数据不会因异常情况丢失，但不能保证内部存储的消息不丢失。要确保消息不丢失，需要消息的持久化。
• 消息的持久化。
  将投递模式deliveryMode属性设置为2即可实现消息的持久化。

21.生产者确认

• 事务（重量级，带来性能损耗）
  RabbitMq客户端与事务机制相关的三个方法：
  1 . channel.txSelect：用于将当前信道设置为事务模式
  2 . channel.txCommit：提交事务
  3 . channel.txRollback：回滚事务
• 发送方确认(publisher confirm)机制实现
  生产者将信道设置成confirm（确认）模式，一旦信道进入confirm模式，所有在该信道上发布的消息都会被指派一个唯一的ID(从1开始)，一旦消息被投递到所有匹配的队列，RabbitMq就会发送一个确认（Basic.Ack）给生产者（包含消息的唯一ID）。
  如果消息和队列是持久化的，那确认消息会在消息写入磁盘后发出。

事务机制和confirm机制的QPS差不多，confirm机制略胜一点点。因为confirm机制也是每发送一条消息就需要等待服务端的确认，实际上是一种串行同步等待的方式。事务机制也一样，发送消息后等待服务端确认，之后再发送消息。两者的存储确认原理相同，尤其对于持久化的消息来说，两者都需要等待消息确认落盘之后才会返回。
事务机制和confirm机制是互斥的，不能共存。
事务机制和confirm机制确保的是消息能够正确的发送到RabbitMq，这里是指发动到交换器，如果此交换器没有匹配的队列，那么消息也会丢失。

优化：批量或异步。

22.消费者-消息分发策略

默认：轮询
有可能会造成整体吞吐量下降
优化：计数，每发一条消息，计数+1，消费完一条消息，计数-1。设置一个计数上限。类似于TCP/IP的滑动窗口。（对于拉模式的消费方式无效）

23.消息传输保障

一般消息中间件的消息传输保障分为三个层级

1. At most once：最多一次。消息可能会丢失，但绝不会重复传输。
2. At least once：最少一次。消息绝不会丢失，但可能会重复传输。
3. Exactly once：恰好一次。每条消息肯定会被传输一次且仅传输一次。

RabbitMq支持”最多一次“和”最少一次“

24.多租户

虚拟主机（vhost）：每一个RabbitMq服务器都能创建虚拟的消息服务器。每一个vhost本质上是一个独立的小型RabbitMq服务器，拥有自己独立的队列，交换器及绑定关系等，并且它拥有自己独立的权限。
RabbitMq里，权限规则是以vhost为单位的。

25.RabbitMq定制化

RabbitMq提供了三种方式来定制化服务

1. 环境变量：shell环境中设置，或rabbitmq-env.conf配置文件
2. 配置文件：rabbitmq.config
   配置加密，默认的Hash算法是SHA512
3. 运行时参数和策略
   RabbitMq中一共有两种类型的Parameter：vhost级别的Parameter和global级别的Parameter。

26.RabbitMq集群

集群的所有节点都会备份所有的元数据信息：

1. 队列元数据：队列的名称及属性
2. 交换器：交换器的名称及属性
3. 绑定关系元数据：交换器与队列或者交换器与交换器之间的绑定关系
4. vhost元数据：为vhost内的队列、交换器和绑定提供命名空间及安全属性

99.其他

优化网络配置的一个重要目标就是提高吞吐量，比如禁用Nagle算法（主要用于减少延迟）、增大TCP缓冲区的大小。每个TCP连接都分配了缓冲区。一般来说，缓冲区越大，吞吐量也会越高，但是每个连接上耗费的内存也就越多，从而使总体服务的内存增大，这是一个权衡的问题。