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RabbitMQ源码解析前奏--AMQP协议

    AMQP即高级消息队列协议,接下来从三个方面来浅析该协议。
一、协议
    AMQP协议分层类似于OSI或TCP/IP协议分层。从图中可以看出分三层:

图1 AMQP协议分层图
1、Model Layer
    规范服务器端Broker的行为。
2、Session Layer
    定义客户端与服务器端Broker的Context。
3、Transport Layer
    传输二进制数据流。

二、模型
    AMQP服务器Broker主要由Exchange和Message Queue组成,主要功能是Message的路由Routing和缓存Buffering。

图2 AMPQ服务器模型图

    Exchange接受Producer发送的Message并根据不同路由算法将Message发送到Message Queue。
    Message Queue会在Message不能被正常消费时将其缓存起来,但是当Consumer与Message Queue之间的连接通畅时,Message Queue将Message转发给Consumer。
    Message由Header和Body组成,Header是由Producer添加的各种属性的集合,包括Message是否客被缓存、由哪个Message Queue接受、优先级是多少等。而Body是真正需要传输的APP数据。
    Exchange与Message Queue之间的关联通过Binding来实现。Exchange在与多个Message Queue发生Binding后会生成一张路由表,路由表中存储着Message Queue所需消息的限制条件即Binding Key。当Exchange收到Message时会解析其Header得到Routing Key,Exchange根据Routing Key与Exchange Type将Message路由到Message Queue,流程如下图:

图3 Messag处理流程图
    Binding Key由Consumer在Binding Exchange与Message Queue时指定,而Routing Key由Producer发送Message时指定,两者的匹配方式由Exchange Type决定。
    Exchange Type分为Direct(单播)、Topic(组播)、Fanout(广播)。当为Direct(单播)时,Routing Key必须与Binding Key相等时才能匹配成功,当为Topic(组播)时,Routing Key与Binding Key符合一种模式关系即算匹配成功,当为Fanout(广播)时,不受限制。默认Exchange Type是Direct(单播)。
    Virtual Host是个虚拟概念,可以持有一些Exchange和Message Queue。一个Virtual Host可以是一台服务器,也可以是由多台服务器组成的集群。Exchange和Message Queue可以分别部署在一台或者多台服务器上。

三、通信
    在AMQP中,Client通过与Broker之间建立Connection来通信,而Connection建立在Client与Virtual Host之间。而在每个Connection上可以运行多个Channel,每个Channel执行与Broker的通信,Session依附于Channel之上。Channel是Client与Broker之间传输Message的实体。在通信的时候,会为每个Command分配一个唯一的标示符即UUID,用于Command做校验和重传。
    Client默认使用guest/guest访问权限和访问虚拟主机的根目录,这些默认项也是RabbitMQ的默认安装选项。


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