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《AMQP 0-9-1 Model Explained》读书笔记

2017-04-24

本文翻译自:http://www.rabbitmq.com/tutorials/amqp-concepts.html

AMQP 0-9-1协议及AMQP Model 概览

AMQP:Advanced Message Queuing Protocol,是一个用于特定客户端与特定消息代理通信的协议。因为AMQP的“实体”(即Exchange、message、queue等)和路由架构是由应用程序自己定义的(而不是代理管理员),所以AMQP是一个支持编程扩展的协议。

publisher --publish--> exchange --routes--> queue --consumers--> consumer

Exchanges及其类型

Default Exchange

由消息代理(broker)预先定义的,未命名的exchange。每一个被创建的queue都使用queue的名称自动绑定到该exchange。比如定义一个名为“search-indexing-online”的queue,那么AMQP broker将会使用“search-indexing-online”为routing key将该队列绑定到默认的exchange,当一个带有该routing key的消息被发布时,将会被路由到”search-indexing-online”这个队列。

Direct Exchange

直接Exchange基于消息的路由键(message routing key)来分发消息。当一个带有routing key的消息到来时,Direct Exchange将会把该消息分发给所有使用该key进行绑定的queue(注意,这里的queue也可能是多个,即它们要处理的routing key相同)。

当有多个队列匹配时,时轮询还是全部发送? 全部发送

Fanout Exchange

Fanout Exchange会把收到的消息分发给所有绑定的queue(即忽略routing key),适用于广播的场景。

Topic Exchange

基于消息的routing key和匹配模式(pattern)来分发消息。

Headers Exchange

忽略routing key,而是基于message headers来分发消息。

当其x-match参数设为any时,只要有一个header值满足条件,则消息会被分发。当设为all时,所有headers都必须满足才会被分发。

Queues

queue用来保存消息,主要有以下这些属性:

  • Name
  • Durable:broker重启后消息不会丢失
  • Exclusive:该queue只能用于一个连接,且当连接关闭时queue将会被删除
  • Auto-delete:当最后一个消费者解除订阅时,queue将被删除
  • Arguments:一些broker使用它来实现重要的属性,比如message的TTL

Queue Names

Queue names不能超过255个字符。以”amq.”开头的名称被保留为broker内部使用。

Queue Durability

持久队列会被辞旧化到磁盘上,所以broker重启后,队列不会丢失。非持久化的队列也称为transient。

持久化队列并不保证队列中的消息也被持久化。当broker重启时,持久化的队列会被重新定义,但是只有持久化的消息(persistent messages)才会被恢复。

Bindings

Binding用来指定exchanges与queue之间的路由关系。

如果一个消息无法被路由(比如消息发布到的exchange没有绑定任何queue),那么这个消息将会被丢弃或者返回给消息的发布者(取决于消息发布者的设置)。

Consumers

应用程序有2种消费消息的方式:

  • push方式:注册一个消费者,并订阅一个队里。

  • pull方式:主动去队列获取消息。

Message Acknowledgements

AMQP定义了2种从队列中确认并删除消息的选择:

  • 自动确认:在broker将消息发送到应用程序后,自动删除。
  • 明确确认:在应用程序发回确认信息后删除。

当消费者(consumer)崩溃因而未能返回确认信息,broker将会尝试把消息分发到其他的消费者。如果没有任何可用的消费者,broker将会等待直到有一个新的消费者注册。

Rejecting Messages

应用程序可以拒绝消息以此来通知broker消息处理失败,并且可以告诉broker丢弃该消息或者重新入队。

Negative Acknowledgements

AMQP没有定义拒绝复合消息(multiple messages)的方法,不过如果使用RabbitMQ,则可以。

Prefetching Messages

Prefetching Messages是一种负载均衡技术,应用于有多个消费者消费同一个队列的场景。它定义了在消费者返回下一个确认信息之前可以发送的消息的数量。

RabbitMQ只支持渠道级别(channel-level)的prefetch-count,而不是连接级别或者基于传输大小(not connection or size based prefetching)。

Message Attributes and Payload

Message的一些属性:

  • Content type

  • Content encoding

  • Routing key

  • Delivery mode (persistent or not)

  • Message priority

  • Message publishing timestamp

  • Expiration period

  • Publisher application id

AMQP messages支持携带负载信息(payload),AMQP brokers会把这些信息当做字节数组进行透明传输,而不会去修改它们。

在发布消息时可以指定消息为持久消息,如果这样,队列将会持久化这些消息(影响性能)。

Message Acknowledgements

AMQP内建了消息确认机制,当应用程序崩溃时(broker通过发现连接断开来判断),对于未收到确认的消息,broker将会被重新入队或者等待有可用的队列后重新入队。

AMQP 0-9-1 Methods

AMQP定义了一系列的方法(类似HTTP的方法,而不是程序语言的方法),方法使用类(classes)来组织。

exchange class

一组与exchange操作相关的方法:

  • exchange.declare
  • exchange.declare-ok
  • exchange.delete
  • exchange.delete-ok

比如一个客户端请求broker来定义一个新的exchange:

Client(Publisher/Consumer) --exchange.declare--> AMQP broker
              [name="xxx",type="direct",durable=true,...]

如果创建成功,broker将会通过exchange.declare-ok方法返回信息:

Client(Publisher/Consumer) <--exchange.declare-ok-- AMQP broker

并非所有的AMQP方法都有对应的response方法,比如basic.publish。

Connections

AMQP connections are typically long-lived. AMQP is an application level protocol that uses TCP for reliable delivery. AMQP connections use authentication and can be protected using TLS (SSL).

AMQP连接是典型的长连接。

AMQP是一个应用层协议,使用TCP来实现可靠传输。

AMQP可以使用认证,也可以使用TLS(SSL)来实现安全传输。

Channels

有些应用程序可能同时需要多个连接连接到AMQP broker,但是同时保持多个打开的TCP连接是不可取的。

AMQP 0-9-1连接使用channel来实现并发连接的功能。多个channel共享同一个TCP连接。常用的场景是在每一个进程或线程中打开一个channel,不同channel之间的数据是不共享的(因而所有的AMQP方法都同时带有一个channel number以便于客户端判断操作对应的channel)。

Virtual Hosts

AMQP提供类似Web Server的vhosts的概念,用于提供独立的broker运行环境。AMQP客户端在连接阶段可以指定想要连接的vhost。

AMQP is Extensible

AMQP 0-9-1 has several extension points:略.

AMQP 0-9-1 Clients Ecosystem

There are many AMQP 0-9-1 clients for many popular programming languages and platforms.


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