深入解析RabbitMQ消息队列：面试官必问问题解析

今天我们来分享RabbitMQ消息队列。其中，MQ(Message Queue)翻译过来就是消息队列的意思。RabbitMQ作为消息队列中的优秀平台且开源，被很多公司使用。RabbitMQ服务器是用Erlang语言编写的，基于AMQP，本篇给大家总结了29道RabbitMQ知识点或者说面试题，可以收藏一波了，持续更新中...

1.RabbitMQ是什么？

RabbitMQ是实现了高级消息队列协议（AMQP）的开源消息代理软件（亦称面向消息的中间件）。RabbitMQ服务器是用Erlang语言编写的，而群集和故障转移是构建在开放电信平台框架上的。所有主要的编程语言均有与代理接口通讯的客户端库。

PS:也可能直接问什么是消息队列？消息队列就是一个使用队列来通信的组件

2.RabbitMQ特点?

可靠性: RabbitMQ使用一些机制来保证可靠性， 如持久化、传输确认及发布确认等。

灵活的路由 : 在消息进入队列之前，通过交换器来路由消息。对于典型的路由功能， RabbitMQ 己经提供了一些内置的交换器来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个 交换器绑定在一起， 也可以通过插件机制来实现自己的交换器。

扩展性: 多个RabbitMQ节点可以组成一个集群，也可以根据实际业务情况动态地扩展 集群中节点。

高可用性 : 队列可以在集群中的机器上设置镜像，使得在部分节点出现问题的情况下队 列仍然可用。

多种协议: RabbitMQ除了原生支持AMQP协议，还支持STOMP， MQTT等多种消息 中间件协议。

多语言客户端 :RabbitMQ 几乎支持所有常用语言，比如 Java、 Python、 Ruby、 PHP、 C#、 JavaScript 等。

管理界面 : RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息、集 群中的节点等。

令插件机制 : RabbitMQ 提供了许多插件 ， 以实现从多方面进行扩展，当然也可以编写自 己的插件。

3.AMQP是什么?

RabbitMQ就是 AMQP 协议的 Erlang 的实现(当然 RabbitMQ 还支持 STOMP2、 MQTT3 等协议 ) AMQP 的模型架构 和 RabbitMQ 的模型架构是一样的，生产者将消息发送给交换器，交换器和队列绑定 。

RabbitMQ 中的交换器、交换器类型、队列、绑定、路由键等都是遵循的 AMQP 协议中相 应的概念。目前 RabbitMQ 最新版本默认支持的是 AMQP 0-9-1。

4.AMQP协议3层？

Module Layer:协议最高层，主要定义了一些客户端调用的命令，客户端可以用这些命令实现自己的业务逻辑。

Session Layer:中间层，主要负责客户端命令发送给服务器，再将服务端应答返回客户端，提供可靠性同步机制和错误处理。

TransportLayer:最底层，主要传输二进制数据流，提供帧的处理、信道服用、错误检测和数据表示等。

5.AMQP模型的几大组件？

• 交换器 (Exchange)：消息代理服务器中用于把消息路由到队列的组件。
• 队列 (Queue)：用来存储消息的数据结构，位于硬盘或内存中。
• 绑定 (Binding)：一套规则，告知交换器消息应该将消息投递给哪个队列。

6.说说生产者Producer和消费者Consumer?

生产者

• 消息生产者，就是投递消息的一方。
• 消息一般包含两个部分：消息体（payload)和标签(Label)。

消费者

• 消费消息，也就是接收消息的一方。
• 消费者连接到RabbitMQ服务器，并订阅到队列上。消费消息时只消费消息体，丢弃标签。

7.为什么需要消息队列？

从本质上来说是因为互联网的快速发展，业务不断扩张，促使技术架构需要不断的演进。

从以前的单体架构到现在的微服务架构，成百上千的服务之间相互调用和依赖。从互联网初期一个服务器上有 100 个在线用户已经很了不得，到现在坐拥10亿日活的微信。此时，我们需要有一个「工具」来解耦服务之间的关系、控制资源合理合时的使用以及缓冲流量洪峰等等。因此，消息队列就应运而生了。

它常用来实现：异步处理、服务解耦、流量控制（削峰）。

8.说说Broker服务节点、Queue队列、Exchange交换器？

• Broker可以看做RabbitMQ的服务节点。一般请下一个Broker可以看做一个RabbitMQ服务器。
• Queue:RabbitMQ的内部对象，用于存储消息。多个消费者可以订阅同一队列，这时队列中的消息会被平摊（轮询）给多个消费者进行处理。
• Exchange:生产者将消息发送到交换器，由交换器将消息路由到一个或者多个队列中。当路由不到时，或返回给生产者或直接丢弃。

9.消息队列有什么优缺点

优点上面已经说了，就是在特殊场景下有其对应的好处，解耦、异步、削峰。缺点有以下几个：

• 系统可用性降低 系统引入的外部依赖越多，越容易挂掉。万一 MQ 挂了，MQ 一挂，整套系统崩 溃，你不就完了？
• 系统复杂度提高 硬生生加个 MQ 进来，你怎么保证消息没有重复消费？怎么处理消息丢失的情况？
• 怎么保证消息传递的顺序性？问题一大堆。
• 一致性问题 A 系统处理完了直接返回成功了，人都以为你这个请求就成功了；但是问题是，要是 BCD 三个系统那里，BD 两个系统写库成功了，结果 C 系统写库失败了，咋整？你这数据就不一致 了。

10.如何保证消息的可靠性？

消息到MQ的过程中搞丢，MQ自己搞丢，MQ到消费过程中搞丢。

生产者到RabbitMQ：事务机制和Confirm机制，注意：事务机制和 Confirm 机制是互斥的，两者不能共存，会导致 RabbitMQ 报错。

RabbitMQ自身：持久化、集群、普通模式、镜像模式。

RabbitMQ到消费者：basicAck机制、死信队列、消息补偿机制。

11.什么是RoutingKey路由键？

生产者将消息发送给交换器的时候，会指定一个RoutingKey,用来指定这个消息的路由规则，这个RoutingKey需要与交换器类型和绑定键(BindingKey)联合使用才能最终生效。

12.Binding绑定？

通过绑定将交换器和队列关联起来，一般会指定一个BindingKey,这样RabbitMq就知道如何正确路由消息到队列了。

13.交换器4种类型？

主要有以下4种。

• fanout:把所有发送到该交换器的消息路由到所有与该交换器绑定的队列中。
• direct:把消息路由到BindingKey和RoutingKey完全匹配的队列中。
• topic:
• 匹配规则：

RoutingKey 为一个 点号'.': 分隔的字符串。比如: java.xiaoka.show

BindingKey和RoutingKey一样也是点号“.“分隔的字符串。

BindingKey可使用 * 和 # 用于做模糊匹配，*匹配一个单词，#匹配多个或者0个

headers:不依赖路由键匹配规则路由消息。是根据发送消息内容中的headers属性进行匹配。性能差，基本用不到。

14.生产者消息运转？

1.Producer先连接到Broker,建立连接Connection,开启一个信道(Channel)。

2.Producer声明一个交换器并设置好相关属性。

3.Producer声明一个队列并设置好相关属性。

4.Producer通过路由键将交换器和队列绑定起来。

5.Producer发送消息到Broker,其中包含路由键、交换器等信息。

6.相应的交换器根据接收到的路由键查找匹配的队列。

7.如果找到，将消息存入对应的队列，如果没有找到，会根据生产者的配置丢弃或者退回给生产者。

8.关闭信道。

9.管理连接。

15.消费者接收消息过程？

1.Producer先连接到Broker,建立连接Connection,开启一个信道(Channel)。

2.向Broker请求消费响应的队列中消息，可能会设置响应的回调函数。

3.等待Broker回应并投递相应队列中的消息，接收消息。

4.消费者确认收到的消息,ack。

5.RabbitMq从队列中删除已经确定的消息。

6.关闭信道。

7.关闭连接。

16.交换器无法根据自身类型和路由键找到符合条件队列时，有哪些处理？

• mandatory ：true 返回消息给生产者。
• mandatory: false 直接丢弃。

17.死信队列？

DLX，全称为 Dead-Letter-Exchange，死信交换器，死信邮箱。当消息在一个队列中变成死信 (dead message) 之后，它能被重新被发送到另一个交换器中，这个交换器就是 DLX，绑定 DLX 的队列就称之为死信队列。

18.导致的死信的几种原因？

• 消息被拒（Basic.Reject /Basic.Nack) 且 requeue = false。
• 消息TTL过期。
• 队列满了，无法再添加。

19.延迟队列？

存储对应的延迟消息，指当消息被发送以后，并不想让消费者立刻拿到消息，而是等待特定时间后，消费者才能拿到这个消息进行消费。

20.优先级队列？

• 优先级高的队列会先被消费。
• 可以通过x-max-priority参数来实现。
• 当消费速度大于生产速度且Broker没有堆积的情况下，优先级显得没有意义。

21.事务机制？

RabbitMQ 客户端中与事务机制相关的方法有三个:

channel.txSelect 用于将当前的信道设置成事务模式。

channel . txCommit 用于提交事务 。

channel . txRollback 用于事务回滚,如果在事务提交执行之前由于 RabbitMQ 异常崩溃或者其他原因抛出异常,通过txRollback来回滚。

22.发送确认机制？

生产者把信道设置为confirm确认模式,设置后，所有再改信道发布的消息都会被指定一个唯一的ID，一旦消息被投递到所有匹配的队列之后，RabbitMQ就会发送一个确认（Basic.Ack)给生产者（包含消息的唯一ID)，这样生产者就知道消息到达对应的目的地了。

23.消费者获取消息的方式？

• 推
• 拉

24.消费者某些原因无法处理当前接受的消息如何来拒绝？

channel .basicNack channel .basicReject

25.消息传输保证层级？

At most once:最多一次。消息可能会丢失，但不会重复传输。

At least once：最少一次。消息绝不会丢失，但可能会重复传输。

Exactly once: 恰好一次，每条消息肯定仅传输一次。

26.了解Virtual Host吗?

每一个RabbitMQ服务器都能创建虚拟的消息服务器，也叫虚拟主机(virtual host)，简称vhost。

默认为“/”。

27.集群中的节点类型？

内存节点：ram,将变更写入内存。

磁盘节点：disc,磁盘写入操作。

RabbitMQ要求最少有一个磁盘节点。

28.队列结构？

通常由以下两部分组成？

rabbit_amqqueue_process:负责协议相关的消息处理，即接收生产者发布的消息、向消费者交付消息、处理消息的确认(包括生产端的 confirm 和消费端的 ack) 等。

backing_queue:是消息存储的具体形式和引擎，并向 rabbit amqqueue process提供相关的接口以供调用。

29.RabbitMQ中消息可能有的几种状态?

alpha: 消息内容(包括消息体、属性和 headers) 和消息索引都存储在内存中 。

beta: 消息内容保存在磁盘中，消息索引保存在内存中。

gamma: 消息内容保存在磁盘中，消息索引在磁盘和内存中都有 。

delta: 消息内容和索引都在磁盘中 。

30.在何种场景下使用了消息中间件？

• 接口之间耦合比较严重
• 面对大流量并发时，容易被冲垮
• 存在性能问题

31.生产者如何将消息可靠投递到MQ？

1.Client发送消息给MQ

2.MQ将消息持久化后，发送Ack消息给Client，此处有可能因为网络问题导致Ack消息无法发送到Client，那么Client在等待超时后，会重传消息；

3.Client收到Ack消息后，认为消息已经投递成功。

32 . MQ如何将消息可靠投递到消费者？

1.MQ将消息push给Client（或Client来pull消息）

2.Client得到消息并做完业务逻辑

3.Client发送Ack消息给MQ，通知MQ删除该消息，此处有可能因为网络问题导致Ack失败，那么Client会重复消息，这里就引出消费幂等的问题；

4.MQ将已消费的消息删除

33.如何保证RabbitMQ消息队列的高可用?

RabbitMQ 有三种模式：单机模式，普通集群模式，镜像集群模式。

单机模式：就是demo级别的，一般就是你本地启动了玩玩儿的，没人生产用单机模式

普通集群模式：意思就是在多台机器上启动多个RabbitMQ实例，每个机器启动一个。

镜像集群模式：这种模式，才是所谓的RabbitMQ的高可用模式，跟普通集群模式不一样的是，你创建的queue，无论元数据(元数据指RabbitMQ的配置数据)还是queue里的消息都会存在于多个实例上，然后每次你写消息到queue的时候，都会自动把消息到多个实例的queue里进行消息同步。

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