消息队列RabbitMQ入门介绍

（一）基本概念

RabbitMQ是流行的开源消息队列系统，用erlang语言开发。我曾经对这门语言挺有兴趣，学过一段时间，后来没坚持。RabbitMQ是AMQP（高级消息队列协议）的标准实现。如果不熟悉AMQP，直接看RabbitMQ的文档会比较困难。不过它也只有几个关键概念，这里简单介绍。

RabbitMQ的结构图如下：

几个概念说明：

Broker：简单来说就是消息队列服务器实体。
Exchange：消息交换机，它指定消息按什么规则，路由到哪个队列。
Queue：消息队列载体，每个消息都会被投入到一个或多个队列。
Binding：绑定，它的作用就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来。
Routing Key：路由关键字，exchange根据这个关键字进行消息投递。
vhost：虚拟主机，一个broker里可以开设多个vhost，用作不同用户的权限分离。
producer：消息生产者，就是投递消息的程序。
consumer：消息消费者，就是接受消息的程序。
channel：消息通道，在客户端的每个连接里，可建立多个channel，每个channel代表一个会话任务。

消息队列的使用过程大概如下：

（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。

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。

exchange也有几个类型，完全根据key进行投递的叫做Direct交换机，例如，绑定时设置了routing key为”abc”，那么客户端提交的消息，只有设置了key为”abc”的才会投递到队列。对key进行模式匹配后进行投递的叫做Topic交换机，符号”#”匹配一个或多个词，符号”*”匹配正好一个词。例如”abc.#”匹配”abc.def.ghi”，”abc.*”只匹配”abc.def”。还有一种不需要key的，叫做Fanout交换机，它采取广播模式，一个消息进来时，投递到与该交换机绑定的所有队列。

RabbitMQ支持消息的持久化，也就是数据写在磁盘上，为了数据安全考虑，我想大多数用户都会选择持久化。消息队列持久化包括3个部分：
（1）exchange持久化，在声明时指定durable => 1
（2）queue持久化，在声明时指定durable => 1
（3）消息持久化，在投递时指定delivery_mode => 2（1是非持久化）

如果exchange和queue都是持久化的，那么它们之间的binding也是持久化的。如果exchange和queue两者之间有一个持久化，一个非持久化，就不允许建立绑定。

（二）应用实际

我使用Linux服务器（ubuntu 9.10 64位），安装RabbitMQ非常方便。

先运行如下命令安装erlang:

apt-get install erlang-nox

再到rabbitmq.com上下载RabbitMQ的安装包，如下安装：

dpkg -i rabbitmq-server_2.6.1-1_all.deb

安装完后，使用

/etc/init.d/rabbitmq-server start|stop|restart

来启动、停止、重启rabbitmq。

在正式应用之前，我们先在RabbitMQ里创建一个vhost，加一个用户，并设置该用户的权限。

使用rabbitmqctl客户端工具，在根目录下创建”/pyhtest”这个vhost:

rabbitmqctl add_vhost /pyhtest

创建一个用户名”pyh”，设置密码”pyh1234″:

rabbitmqctl add_user pyh pyh1234

设置pyh用户对/pyhtest这个vhost拥有全部权限：

rabbitmqctl set_permissions -p /pyhtest pyh “.*” “.*” “.*”

后面三个”*”代表pyh用户拥有对/pyhtest的配置、写、读全部权限

设置好后，开始编程，我用Perl写一个消息投递程序（producer）：

#!/usr/bin/perl
use strict;
use Net::RabbitMQ;
use UUID::Tiny;

my $channel = 1000; # channel ID，可以随意指定，只要不冲突
my $queuename = “pyh_queue”; # 队列名
my $exchange = “pyh_exchange”; # 交换机名
my $routing_key = “test”; # routing key

my $mq = Net::RabbitMQ->new(); # 创建一个RabbitMQ对象

$mq->connect(“localhost”, { vhost => “/pyhtest”, user => “pyh”, password => “pyh1234″ }); # 建立连接
$mq->channel_open($channel); # 打开一个channel
$mq->exchange_declare($channel, $exchange, {durable => 1}); # 声明一个持久化的交换机
$mq->queue_declare($channel, $queuename, {durable => 1}); # 声明一个持久化的队列
$mq->queue_bind($channel, $queuename, $exchange, $routing_key); # 使用routing key在交换机和队列间建立绑定

for (my $i=0;$i<10000000;$i++) { # 循环1000万次
my $string = create_UUID_as_string(UUID_V1); # 产生一条UUID作为消息主体
$mq->publish($channel, $routing_key, $string, { exchange => $exchange }, { delivery_mode => 2 }); # 将消息结合key以持久化模式投递到交换机
}

$mq->disconnect(); # 断开连接

消息接受程序（consumer）大概如下：

#!/usr/bin/perl
use strict;
use Net::RabbitMQ;

my $channel = 1001;
my $queuename = “pyh_queue”;
my $mq = Net::RabbitMQ->new();

$mq->connect(“localhost”, { vhost=>”/pyhtest”, user => “pyh”, password => “pyh1234″ });
$mq->channel_open($channel);

while (1) {
my $hashref = $mq->get($channel, $queuename);
last unless defined $hashref;
print $hashref->{message_count}, “: “, $hashref->{body},”n”;
}

$mq->disconnect();

consumer连接后只要指定队列就可获取到消息。

上述程序共投递1000万条消息，每条消息36字节（UUID），打开持久化，共耗时17分多钟（包括产生UUID的时间），每秒投递消息约9500条。测试机器是8G内存、8核志强CPU。

投递完后，在/var/lib/rabbitmq/mnesia/rabbit@${hostname}/msg_store_persistent目录，产生2G多的持久化消息数据。在运行consumer程序后，这些数据都会消失，因为消息已经被消费了。