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。