八股训练--RabbitMQ
一、经典问题
1.为什么要用MQ？
MQ的作用主要是3个，
第一个是流量削峰：当某个活动举行时，访问量可能是平时的几百倍，可能一下会把服务器弄崩溃，所以通过MQ的形式，引入中间者，客户端将请求都发到MQ这里，服务器根据自身的容量去MQ中取请求进行处理，这样起了流量削峰的作用。
第二个是应用解耦：当一个应用中有许多系统，订单系统，库存系统，支付系统等，任何一个子系统出现了故障，都会造成下单操作的故障，引入了MQ之后，一个子系统故障了，另外的子系统仍然可以进行相应的操作。
第三个是异步处理：当A调用了B方法之后，B方法要执行很久，但A还有许多方法还要执行，就可以使用MQ进行异步的方式执行B方法，A继续执行其他方法，之后B方法执行完成之后就通知A一次，就节省了运行时间。
2.常见MQ的区别
| 区别 | RabbitMQ | RocketMQ | KafKa |
| 语言 | Erlang | Java | Scala & Java |
| 支持语言 | 几乎支持所有语言 | Java，C++不成熟 | 多种语言 |
| 单机吞吐量 | 万级3 | 十万级1 | 十万级2 |
| 消息延迟 | 微秒级 | 毫秒级 | 毫秒以内 |
| 可用性 | 高，基于主从架构 | 非常高，分布式结构 | 非常高，分布式结构，一个数据多个副本 |
| 消息可靠性 | - | 可以做到零丢失 | 可以做到零丢失 |
| 优势 | 支持所有语言，吞吐量万级，功能齐全 | 接口简单易用，吞吐量大，分布式使用方便 | 超高吞吐量，ms的延迟，可用性有保障 |
| 劣势 | 吞吐量较低，erlang语言不易定制开发，二次开发 | 只支持Java和C++，C++还不成熟 | 有可能进行消息的重复消费 |
| 应用 | 都有使用 | 大规模，复杂的业务 | 大数据的实时计算和日志采集 |
3.RabbitMQ各组件功能
1.Server：接收客户端的连接，实现AMQP的实体服务。
2.Connection:连接，应用程序和Server的网络连接，TCP连接
3.Channel：一个信道中有多个Connection，减轻了TCP connection的开销
4.Message：消息
5.VirtualHost：虚拟主机，可以有多个，一个虚拟主机里面有许多交换机和队列，但名称不能相同
6.交换机：按照路由规则将消息映射到对应的队列中。如果路由不到，就返回给消费者或者直接丢弃，常见类型有direct，fanout，topic，headers四种
7.队列：保存消息，给消费者消息
8.绑定：交换机和队列之间的路由规则
4.RabbitMQ的工作原理
生产者连接到Server，并开启一个信道，建立许多连接，生产者将消息发送给broker server，然后brokersever根据virtualhost中的交换机和队列的路由规则保存在队列中，消费者和中间者建立连接了之后，从队列中取消息进行一定的消费。
5.RabbitMQ的工作模式
1.simple模式：
生产者将消息直接发送到队列中，消费者监听队列中存在消息，就直接取出消费掉，队列之后将消息删除。
隐患：消息可能没有被消费者正确处理，但队列仍然将消息删除了，造成了消息的丢失，这时候设置手动的ack比较合适。
2.work Queues模式：
生成者将消息发送到队列中，有多个消费者去抢夺这个消息，多并发的情况下就设置一个开关，保证消息只能被一个消费者消费
3.publish/subscribe发布订阅模式
消费者监听队列，生产者将消息发给broker，由交换机将消息转发到绑定每个交换机的每个队列，每个绑定交换机的队列都会收到消息
4.routing路由模式
只有当交换机和队列的key能够匹配之后，交换机才将消息转发到对应的队列中，之后绑定队列的消费者才能消费
5.topic主题模式（路由模式的一种）
存在模糊匹配的方式
6.RabbitMQ消息丢失的情况有哪些？
1.生产者发送消息到broker server时发生丢失
2.broker server 存储的消息丢失
3.broker server 存储的消息分发给消费者时丢失
7.消息丢失的原因和解决方法
1.生产者发送消息到broker server时发生丢失：
原因：1.发送过程中存在网络问题 2.代码本身逻辑问题
解决方法：发送方确认机制（publisher confirm）：生产者将信道设置成confirm模式，一旦信道进入这个confirm模式，信道上面的消息就会被指派一个唯一id，一旦消息被投递到队列中，broker就会返回一个确认消息给生产者（包含消息的唯一id），这就确保了消息的成功传递（confirm模式最大的好处就是它是异步的，一旦发布了一条消息，生产者可以继续发送消息，消息被确认了之后，生产者会调用回调方法来确认，如果broker server因为自身错误丢失了消息就会返回一个nack，生产者之后再重新做相应的处理）
发布确认的情况：
1.单独发布确认：一条消息只有被确认了之后，才能继续发送消息，如果指定时间没有返回确认信息就会抛异常
2.批量发布确认：一次性发布一批消息，但如果发送故障导致发布出现问题之后，就无法知道是哪个消息出现了问题，就导致需要重新发一整批消息，同步操作，会阻塞消息的发布
3.异步发布确认：逻辑虽然比前两个复杂，但是因为异步提高了许多效率，将消息的确认异步处理，发送消息之后仍然可以继续发送消息。
还可以使用AMQP的事务处理，但是这样的方式效果不是特别的好，因为这个事务是同步的，一旦有一条消息丢失了之后，就会阻塞整个发送的过程。跟单独发布类似了
2.Broker Server 中存储的消息丢失：
原因：消息没有持久化，服务器重启的时候导致消息丢失
解决方式：1.消息回退：通过设置mandatory参数可以在当消息传递过程中不可达目的地时将消息返回给生产者。对于这些无法路由的消息就设定一个备份交换机，然后将消息存储到备份交换机的队列中，这时候之后就手动地对这些队列中的消息进行处理
2.设置持久化：当MQ接收到消息的时候，通过持久化的方式将消息存储到硬盘中
3.RabbitMQ 发给消费者时消息丢失：
原因：1.消费者接收到消息之后，还没来得及处理消息，消费者机器就宕机了
2.处理消息存在异常
解决方案：默认采用了自动应答的方式，要想消息在消费过程中不丢失，需要把手动应答转换成自动应答。
8.RabbitMQ消息基于什么传输
由于TCP连接的创建和销毁开销较大，且并发数会受到系统资源的限制，RabbitMQ采用信道的方式来传输数据。信道是建立在真实的TCP连接内的虚拟连接，每个tcp上的信道数量是没有限制的。
9.RabbitMQ支持消息幂等性？
支持的，当生产者给mq发送一条消息的时候，mq内部都会生成一个inner-msg-id，作为去重的依据（消息投递失败并重传），防止重复的消息进入队列。消费同理，要求消费体中必须要有一个bizid，避免一条消息被重复消费。
10.RabbitMQ消息持久化的条件
1.声明队列必须设置为持久化durable设置为true
2.消息推送投递模式必须设置持久化，deliveryMode设置为2（持久）
3.消息到达持久化的交换机
4.消息到达持久化的队列
11.RabbitMQ死信队列的介绍
定义：由于一些原因导致queue种的某些消息无法被正常消费，这些消息没有后续的处理，就变成了死信消息
来源：消息TTL过期，（队列达到最大值，消息无法加入到队列中），消息被拒绝
用处：用于实现延迟队列
12.RabbitMQ延迟队列的介绍
用来存放在指定时间被处理的队列
使用场景：
1.订单在10分钟内未支付自动取消
2.用户注册之后，3天没有登录就发短信提醒
3.用户发起退款，3天内商家没有处理，就直接通知运营人员
4.预定会议后，开始前10分钟通知各个人员进行参会
实现条件：1.消息设置TTL 2.存在死信队列
13.RabbitMQ如何处理消息堆积
当出现消息挤压之后，先处理宕机的消费者，然后创建原先N倍的队列，将堆积的消息都轮询到这些队列中，然后再创建N倍的消费者，每一个消费者对应一个队列，快速地把堆积的消息给消费了之后，恢复到原来的模式。（这种做法就相当于临时将queue的资源和消费者的i资源扩大了N倍，消费的速度也变为了N倍）
14.RabbitMQ如何处理消息中丢失的数据
在流量的低峰期的时候，写一个程序去手动查询那些丢失的信息，然后将消息重新发送到mq中，让消费者进行消费
15.RabbitMQ如何处理长时间未处理导致写满的情况？
和上面的情况类似，先写一个程序直接去MQ中消费消息，消费一个就丢弃一个，先降低MQ的压力，等到流量低峰期时，就去手动地查询丢失的数据
16.如何设计一个消息队列
这个问题可以观看我以前的博客：Java项目--仿RabbitMQ的消息队列_04Koi.的博客-CSDN博客
这里面详细讲解了如何简单设计一个消息队列，感谢观看！