10｜从基础功能拆解RabbitMQ的架构设计与实现
许文强
你好，我是文强。
在基础篇开篇的时候，我们说过最基础的消息队列应该具备通信协议、网络模块、存储模块、生产者、消费者五个模块。在之前的课程中，我们详细分析了这五个模块的选型、设计和实现思路，接下来我们从消息和流的角度，用四节课的篇幅分别讲一下消息方向的消息队列 RabbitMQ、RocketMQ，流方向的消息队列 Kafka、Pulsar，在这五个模块的实现思路和设计思想。这节课我们先讲 RabbitMQ。
RabbitMQ 系统架构
在正式讲解之前，我们先来看一下 RabbitMQ 的系统架构。
如上图所示，RabbitMQ 由 Producer、Broker、Consumer 三个大模块组成。生产者将数据发送到 Broker，Broker 接收到数据后，将数据存储到对应的 Queue 里面，消费者从不同的 Queue 消费数据。
那么除了 Producer、Broker、Queue、Consumer、ACK 这几个消息队列的基本概念外，它还有 Exchange、Bind、Route 这几个独有的概念。下面我来简单解释下。
Exchange 称为交换器，它是一个逻辑上的概念，用来做分发，本身不存储数据。流程上生产者先将消息发送到 Exchange，而不是发送到数据的实际存储单元 Queue 里面。然后 Exchange 会根据一定的规则将数据分发到实际的 Queue 里面存储。这个分发过程就是 Route（路由），设置路由规则的过程就是 Bind（绑定）。即 Exchange 会接收客户端发送过来的 route_key，然后根据不同的路由规则，将数据发送到不同的 Queue 里面。
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RabbitMQ是一个基于消息队列的架构设计与实现的重要工具。文章详细介绍了RabbitMQ的系统架构，包括Producer、Broker、Consumer三个大模块，以及Exchange、Bind、Route等独特概念。强调了RabbitMQ基于TCP协议通信，遵循AMQP规范，并使用Mnesia进行元数据存储，以及消息数据存储的细节。此外，还介绍了RabbitMQ的网络模块设计简单，基于IO复用、异步I/O的思路，以及消息数据的存储结构和过期时间（TTL）机制。文章还提到了RabbitMQ对HTTP协议的支持和管控操作，通过开启Management插件实现HTTP接口的生产、消费、集群的配置、资源的创建、删除等操作。总结RabbitMQ的七个方面，包括协议层基于AMQP标准开发、网络层核心数据流基于TCP协议通信、存储层基于多个Queue数据统一到一个文件存储的思路设计等。最后，提出了思考题，要求完整描述RabbitMQ从生产到消费的全过程。
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aoe老师在文中用「邮局」举例非常好！ 才发现「邮局」这个模式应用及其广泛：小到个人网购，大到国之重器「东风快递」 联想到「漂流瓶」可能是「邮局」的前身作者回复: 谢谢~
2023-07-16归属地：浙江1
cykuochannel为何可以降低实际TCP的数量？作者回复: 你好，可以看一下文中的图，RabbitMQ中channel是一个逻辑概念，一条TCP里面可以创建很多个channel。 此时，本来需要建立多个TCP连接进行通信的场景，只需要创建一个TCP连接，在TCP连接里面创建多条channel进行通信就可以了。可以简单理解，channel就是虚拟的TCP连接，而通信都是在这些虚拟的TCP连接(Channel)里面通信的。
2023-07-12归属地：北京4
奔腾ing请问老师，针对Mnesia数据损坏的问题，有修复的方法吗？我们项目上经常遇到因服务器断电导致的rmq（目前是3.8.19版本，单机部署）启动不了的情况。目前处理方案都是备份然后删除Mnesia。研究了下rmq官方的文档以及git上issue上问题，没看到明确的修复方案，目前倾向于升级到3.11.20版本，来看看有没有解决此问题。2023-08-11归属地：浙江12- TKF老师，既然rabbitmq的数据存储是顺序写到一个文件中的，那发送到queue的意义是不是仅仅构建一下相应的索引？2023-08-16归属地：上海
贝氏倭狐猴老师，有个问题：“在 AMQP 协议中，是没有定义 Topic 和消费分组的概念的，所以在消费端没有消费分区分配、消费分组 Rebalance 等操作，消费者是直接消费 Queue 数据的。”那消费模式是类似pulsar的shared么？2023-07-12归属地：江苏
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