【51CTO.com快譯】在早年的單體架構時代，由于應用程序的內部組件存在著緊密的耦合關系，因此它們之間存在著千絲萬縷的直接關聯。例如，在一個簡單的電子商務應用中，其結帳服務需要與支付網關服務保持通信。這就得依靠TCP的直接連接來完成。由此，我們很容易碰到如下限制場景：

• 一旦結帳消息被發出后，應用需要能夠及時偵聽到，并予以答復，方可繼續執行下一個任務。
• 如果庫存服務出現了故障，應用將進行反復嘗試，直至連接被成功建立為止。
• 如果同時有大量的支付請求產生，庫存服務將由于供不應求，而導致整個系統陷入癱瘓。

可以說，這些都是創建消息隊列和代理(message queues/brokers)的“剛需”。

什么是消息隊列

如下圖所示，消息隊列往往處于需要彼此通信的兩個服務之間：

通信服務的流程圖

如上圖所示，系統1通常作為生產者(producer)會將消息添加到隊列中，以便立即執行下一個任務。

在準備就緒后，系統2作為使用者(consumer)會從隊列中獲取消息，予以處理，并在完成后立即轉向下一條消息。據此，兩個應用系統實現了邏輯上的解耦關系。

同時，消息代理也有助于提高系統的可擴展性。當系統中有大量并發的“獲取”操作時，隊列會出現擁堵，這就意味著我們需要提供更多的取出服務。那么在上述例子的系統2中，如果有多個使用者要從隊列中讀取內容，以滿足由大量用戶的支付請求所產生的負載時，應用系統需要具一定的可擴展能力。

此外，消息隊列的另一個好處是：隊列本身可以被構建在計算機或服務器的內部，以分擔Web應用程序的某些工作，進而提高系統的整體性能。

生產者和使用者的流程圖

不知您是否聽說過RabbitMQ?它是高級消息隊列協議(Advanced Message Queuing Protocol，AMQP)模型的實現。

在此類消息模型中，生產者會去獲取那些由服務產生的消息。就效率而言，與其我們直接產生一個消息隊列，不如產生消息的交換節點。而交換節點恰好可以像中轉郵局一樣，去接收所有的消息，然后根據它們的處理方式予以分發。

如上圖所示，一個交換節點可以連接多個隊列。在上面的例子中，使用者1、2、3在系統中扮演等待隊列連接的使用者。它們需要用到(consume)結帳服務。也就是說，在該流程中，結帳操作將發送一條消息給交換節點。而此類交換是通過各種綁定(bindings)被連接到不同的隊列上。當然，我們可以通過綁定鍵(binding key)，來引用這些綁定，以方便它們進入應用程序中使用者服務的子隊列。

生產者和交換的流程圖

我們之所以要采用消息這種方式，主要是利用其能夠在系統中按需移動的靈活性。而這種靈活性在很大程度上，取決于可用于交換的不同類型。下面，讓我們來討論幾種常見的交換類型：

扇出交換(Fanout Exchange)

扇出交換是將消息路由到與其綁定的所有隊列，同時忽略其路由鍵。如果我們將N個隊列綁定至扇出交換，那么在有新的消息被發布到該交換處時，此消息的副本將會被傳遞到所有N個隊列中。

簡而言之，生產者產生待交換的消息，而交換會在收到該消息后予以復制，并將其發送到自己知曉的每個隊列處。可見，扇出交換是對消息進行廣播路由的理想選擇。

扇出交換

直接交換(Direct Exchange)

作為消息單播路由的理想選擇，直接交換會基于消息路由密鑰(message routing key)，將消息傳遞到隊列處。

簡而言之，生產者產生待交換的消息。該消息帶有對應的路由密鑰信息。交換會將路由密鑰與已綁定密鑰進行比較，如果完全匹配的話，消息則會被轉移至相應地系統中。 

直接交換

主題交換(Topic Exchange)

我們事先會將隊列綁定到交換主題的模式上，然后將其與消息路由鍵進行匹配，進而將不同的消息分別路由到一個或多個隊列處。

簡而言之，通過主題交換，我們可以在路由鍵和綁定鍵之間進行部分匹配。因此，該交換通常被用于消息的多播路由。

主題交流

頭部交換(Header Exchange)

頭部交換并不關注路由鍵的屬性，而是根據不同的消息頭部值，將各種消息路由到相應的隊列中。

簡而言之，路由密鑰會被完全忽略，而消息會根據其頭部值在系統中移動。

標頭交換

默認交換(Default Exchange)

默認交換是一種由代理(broker)預先聲明的不帶名稱(即：空字符串)的直接交換方式。簡而言之，消息的路由鍵與隊列的名稱是聯系在一起的。

由于每個被創建的隊列都會使用與隊列名稱相同的路由鍵，來自動綁定到正確的隊列上，因此它對于簡單的應用而言，非常實用。

默認交換

除了上述五種靈活的交換類型，Rabbit MQ的優點還包括：云計算友好、容錯能力、跨語言能力、通信安全性、消息確認能力、以及開源等特點。

原文標題：Message Queue (Rabbit MQ): A Beginners IntroductionMessage Queue (Rabbit MQ): A Beginners Introduction，作者: Vijay Thakare

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