Net分散式系統之四：RabbitMQ消息隊列應用

 　　消息通信組件Net分散式系統的核心中間件之一，應用與系統高併發，各個組件之間解耦的依賴的場景。本框架採用消息隊列中間件主要應用於兩方面：一是解決部分高併發的業務處理；二是通過消息隊列傳輸系統日誌。目前業界使用較多的消息隊列組件有RabbitMQ、ActiveMQ、MSMQ、kafka、zeroMQ等，本文對系統架構之MQ Component詮釋，並採用RabbitMQ作為消息隊列中間件。

圖1- 消息隊列組件示意圖

一、RabbitMQ介紹

　　RabbitMQ是一款基於AMQP（消息隊列協議），由Erlang開發的開源消息隊列組件。是一款優秀的消息隊列組件，他由兩部分組成：服務端和客戶端，客戶端支持多種語言的驅動，如：.Net、JAVA、Erlang等。RabbitMQ與其他消息隊列組件性能比較，在此不作介紹，網上有大把的資料。

二、RabbitMQ原理簡介

圖2- RabbitMQ結構示意圖

　　RabbitMQ中間件分為服務端（RabbitMQ Server）和客戶端（RabbitMQ Client），服務端可以理解為是一個消息的代理消費者，客戶端又分為消息生產者（Producer）和消息消費者（Consumer）。

　　1、消息生產者（Producer）：主要生產消息並將消息基於TCP協議，通過建立Connection和Channel，將消息傳輸給RabbitMQ Server，對於Producer而言基本就完成了工作。

　　2、服務端（RabbitMQ Server）：主要負責處理消息路由、分發、入隊列、緩存和出列。主要由三部分組成：Exchange、RoutingKey、Queue。

　　  （1）Exchange：用於接收消息生產者發送的消息，有三種類型的exchange：direct, fanout,topic，不同類型實現了不同的路由演算法；

　　　　A. direct exchange：將與routing key 比配的消息，直接推入相對應的隊列，創建隊列時，預設就創建同名的routing key。

　　　　B. fanout exchange：是一種廣播模式，忽略routingkey的規則。

　　　　C. topic exchange：應用主題，根據key進行模式匹配路由，例如：若為abc*則推入到所有abc*相對應的queue；若為abc.#則推入到abc.xx.one ,abc.yy.two對應的queue。

　　  （2）RoutingKey：是RabbitMQ實現路由分發到各個隊列的規則，並結合Binging提供於Exchange使用將消息推送入隊列；

　　  （3）Queue：是消息隊列，可以根據需要定義多個隊列，設置隊列的屬性，比如：消息移除、消息緩存、回調機制等設置，實現與Consumer通信；

　　3、消息消費者（Consumer）：主要負責消費Queue的消息，同樣基於TCP協議，通過建立Connection和Channel與Queue傳輸消息，一個消息可以給多個Consumer消費；

　　4、關鍵名詞說明：Connection、Channel、Binging等；

　　  （1）Connection：是建立客戶端與服務端的連接。

　　  （2）Channel：是基於Connection之上建立通信通道，因為每次Connection建立TCP協議通信開銷及性能消耗較大，所以一次建立Connection後，使用多個Channel通道通信減少開銷和提高性能。

　　  （3）Binging：是一個捆綁定義，將exchange和queue捆綁，定義routingkey相關策略。

三、RabbitMQ安裝部署

 　　以上對RabbitMQ簡介，接下來我們通過實際搭建消息隊列服務實踐。RabbitMQ服務端能運行於Window、Linux和Mac平臺，客戶端也支持多種技術的實現。本次我們將在Linux之CentOS7平臺搭建。

　　1、安裝Erlang運行環境

　　　　由於RabbitMQ使用Erlang技術開發，所以需要先安裝Erlang運行環境後，才能安裝消息隊列服務。

　　　　（1）配置系統能正常訪問公網，設置預設網關

route add default gw 192.168.1.1

　　　　（2）安裝erlang

su -c 'rpm -Uvh http://download.fedoraproject.org/pub/epel/7/x86_64/e/epel-release-7-5.noarch.rpm'
sudo yum install erlang

　　　　（3）檢查erlang是否安裝成功

erl

　　　　（4）安裝成功

　　2、安裝RabbitMQ服務端

　　　　（1）下載安裝包

wget http://www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.0/rabbitmq-server-3.6.0-1.noarch.rpm

　　　　（2）安裝和配置RabbitMQ服務端，3.6.0版本：

rpm --import https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-signing-key-public.asc
yum install rabbitmq-server-3.6.0-1.noarch.rpm

　　　　（3）啟用web管理插件

rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

　　　　（4）啟動RabbitMQ

chkconfig rabbitmq-server on
/sbin/service rabbitmq-server start

　　　　（5）防火牆開通埠

# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=5672/tcp
# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=15672/tcp
# firewall-cmd --reload

　　　　（6）rabbitmq預設會創建guest賬號，只能用於localhost登錄頁面管理員，本機訪問地址：http://localhost:15672/

rabbitmqctl add_user test test
rabbitmqctl set_user_tags test administrator
rabbitmqctl set_permissions -p / test ".*" ".*" ".*"

　　　　　 RabbitMQ 管理員頁面。

四、RabbitMQ應用

 　　本章節描述，web應用生產的日誌，通過rabbitmq傳輸，然後日誌服務接收消息隊列的消息。

圖3- 功能結構示意圖

　　本系統採用官方的Client，通過nuget引用。

 　　1、Web應用生產業務日誌

[HttpPost]
        public ActionResult Create()
        {
            this.HttpContext.Session["mysession"] = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
            var txt = Request.Form["txtSite"].ToString();
            RabbitMQHelper helper = new RabbitMQHelper();
            helper.SendMsg(txt + ",操作日誌，時間:" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"));

            return RedirectToAction("Index");
        }

　　頁面效果圖。

　　2、日誌服務接收日誌消息

 　　　　基於window form開發一個日誌處理服務，並將接收的消息列印出來。

private void btnReceive_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            isConnected = true;
            using (var channel = connection.CreateModel())
            {
                channel.QueueDeclare("MyLog", false, false, false, null);

                var consumer = new QueueingBasicConsumer(channel);
                channel.BasicConsume("MyLog", true, consumer);

                while (isConnected)
                {
                    var ea = (BasicDeliverEventArgs)consumer.Queue.Dequeue();

                    var body = ea.Body;
                    var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
                    txtMsg.Text += message + "\r\n";

                }
            }
        }

 　　3、RabbitMQ頁面監控情況

 　　RabbitMQ自帶頁面監控工具，通過此工具可以監控MQ的情況：

五、總結

　　此文大概介紹RabbitMQ搭建和應用於本系統，RabbitMQ還是較為簡單，還提供界面監控工具方便運維人員監控。