Java面试——RabbitMQ系列总结

分手后的思念是犯贱 2023-10-02 12:49 13阅读 0赞

### 1.RabbitMQ是什么？ ###

> RabbitMQ是一款开源的，Erlang编写的，基于AMQP（高级消息队列协议）协议的消息中间件。

### 2.为什么要使用消息队列？ ###

> 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）`。**

### 3.说说RabbitMQ中的几大组件 ###

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>  *  Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server 就是 Message Broker。
>  *  Virtual host：出于多租户和安全因素设计的，把 AMQP 的基本组件划分到一个虚拟的分组中，类似于网络中的 namespace 概念。当多个不同的用户使用同一个 RabbitMQ server 提供的服务时，可以划分出多个 vhost，每个用户在自己的 vhost 创建 exchange／queue 等。
>  *  Connection：publisher／consumer 和 broker 之间的 TCP 连接Channel：如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection，在消息量大的时候建立 TCP Connection 的开销将是巨大的，效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接，如果应用程序支持多线程，通常每个 thread 创建单独的 channel 进行通讯，AMQP method 包含了 channel id 帮助客户端和 message broker 识别 channel，所以 channel 之间是完全隔离的。 l Channel 作为轻量级的Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销。
>  *  Exchange ： message 到达 broker 的第一站，根据分发规则，匹配查询表中的 routing key，分发消息到 queue 中去。常用的类型有：direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout(multicast)。
>  *  Queue ： 消息最终被送到这里等待 consumer 取走。
>  *  Binding ： exchange 和 queue 之间的虚拟连接，binding 中可以包含 routing key，Binding 信息被保存到 exchange 中的查询表中，用于 message 的分发依据。
>  *  Producer：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`)。
>  *  Consumer：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。

### 4.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。

### 5.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。

### 6.RabbitMQ中常见交换机类型有哪些？ ###

>  *  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：
> 
>     RoutingKey` 为一个 点号'.': 分隔的字符串。比如: `szh.name.love
> 
> `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

### 7.生产者发送消息的过程是怎样的？ ###

> 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，关闭连接。

### 8.消费者接收消息的过程是怎样的？ ###

> 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的消息，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，关闭连接。

### 9.交换机无法根据自身类型和路由键找到符合条件队列时，有哪些处理方法？ ###

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

### 10.什么是死信队列？导致死信的原因有哪些？ ###

> 死信，DLX，全称为 `Dead-Letter-Exchange`，死信交换器，死信邮箱。顾名思义就是无法被消费的消息，一般来说，producer 将消息投递到 broker 或者直接到 queue 里了，consumer 从 queue 取出消息进行消费，但某些时候由于特定的原因导致 queue 中的某些消息无法被消费，这样的消息如果没有后续的处理，就变成了死信，有死信自然就有了死信队列。
> 
>  *  消息 TTL 过期
>  *  队列达到最大长度 (队列满了，无法再添加数据到 mq 中)
>  *  消息被拒绝 (basic.reject 或 basic.nack) 并且 requeue=false.

### 11.什么是延迟队列？使用场景有哪些？ ###

> 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。
> 
> 1.  订单在十分钟之内未支付则自动取消。
> 2.  新创建的店铺，如果在十天内都没有上传过商品，则自动发送消息提醒。
> 3.  用户注册成功后，如果三天内没有登陆则进行短信提醒。
> 4.  用户发起退款，如果三天内没有得到处理则通知相关运营人员。
> 5.  预定会议后，需要在预定的时间点前十分钟通知各个与会人员参加会议

### 12.什么是优先级队列？ ###

>  *  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。

### 13.RabbitMQ中的事务机制？ ###

> 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。

### 14.RabbitMQ中的发送确认机制？ ###

> 生产者将信道设置成 confirm 模式，一旦信道进入 confirm 模式， 所有在该信道上面发布的消息都将会被指派一个唯一的 ID(从 1 开始)，一旦消息被投递到所有匹配的队列之后，broker就会发送一个确认给生产者(包含消息的唯一 ID)，这就使得生产者知道消息已经正确到达目的队列了。

### 15.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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