如何實(shí)現(xiàn)amqp協(xié)議分析

這篇文章給大家介紹如何實(shí)現(xiàn)amqp協(xié)議分析，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對(duì)大家能有所幫助。

AMQP協(xié)議

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網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Exchange應(yīng)用服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用算法 

        當(dāng)前各種應(yīng)用大量使用異步消息模型，并隨之產(chǎn)生眾多消息中間件產(chǎn)品及協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)的不一致使應(yīng)用與中間件之間的耦合限制產(chǎn)品的選擇，并增加維護(hù)成本。AMQP是一個(gè)提供統(tǒng)一消息服務(wù)的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，基于此協(xié)議的客戶端與消息中間件可傳遞消息，并不受客戶端/中間件不同產(chǎn)品，不同開(kāi)發(fā)語(yǔ)言等條件的限制。 

        當(dāng)然這種降低耦合的機(jī)制是基于與上層產(chǎn)品，語(yǔ)言無(wú)關(guān)的協(xié)議。AMQP協(xié)議是一種二進(jìn)制協(xié)議，提供客戶端應(yīng)用與消息中間件之間異步、安全、高效地交互。從整體來(lái)看，AMQP協(xié)議可劃分為三層： 
   
                          
  
        這種分層架構(gòu)類似于OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可替換各層實(shí)現(xiàn)而不影響與其它層的交互。AMQP定義了合適的服務(wù)器端域模型，用于規(guī)范服務(wù)器的行為(AMQP服務(wù)器端可稱為broker)。在這里Model層決定這些基本域模型所產(chǎn)生的行為，這種行為在AMQP中用”command”表示，在后文中會(huì)著重來(lái)分析這些域模型。Session層定義客戶端與broker之間的通信(通信雙方都是一個(gè)peer，可互稱做partner)，為command的可靠傳輸提供保障。Transport層專注于數(shù)據(jù)傳送，并與Session保持交互，接受上層的數(shù)據(jù)，組裝成二進(jìn)制流，傳送到receiver后再解析數(shù)據(jù)，交付給Session層。Session層需要Transport層完成網(wǎng)絡(luò)異常情況的匯報(bào)，順序傳送command等工作。 

        上面是對(duì)AMQP協(xié)議的大致說(shuō)明。下面會(huì)以我們對(duì)消息服務(wù)的需求來(lái)理解AMQP所提供的域模型。 

        消息中間件的主要功能是消息的路由(Routing)和緩存(Buffering)。在AMQP中提供類似功能的兩種域模型：Exchange 和 Message queue。 
 

        Exchange接收消息生產(chǎn)者(Message Producer)發(fā)送的消息根據(jù)不同的路由算法將消息發(fā)送往Message queue。Message queue會(huì)在消息不能被正常消費(fèi)時(shí)緩存這些消息，具體的緩存策略由實(shí)現(xiàn)者決定，當(dāng)message queue與消息消費(fèi)者(Message consumer)之間的連接通暢時(shí)，Message queue有將消息轉(zhuǎn)發(fā)到consumer的責(zé)任。 

       Message是當(dāng)前模型中所操縱的基本單位，它由Producer產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)Broker被Consumer所消費(fèi)。它的基本結(jié)構(gòu)有兩部分: Header和Body。Header是由Producer添加上的各種屬性的集合，這些屬性有控制Message是否可被緩存，接收的queue是哪個(gè)，優(yōu)先級(jí)是多少等。Body是真正需要傳送的數(shù)據(jù)，它是對(duì)Broker不可見(jiàn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，在傳輸過(guò)程中不應(yīng)該受到影響。 

        一個(gè)broker中會(huì)存在多個(gè)Message queue，Exchange怎樣知道它要把消息發(fā)送到哪個(gè)Message queue中去呢? 這就是上圖中所展示Binding的作用。Message queue的創(chuàng)建是由client application控制的，在創(chuàng)建Message queue后需要確定它來(lái)接收并保存哪個(gè)Exchange路由的結(jié)果。Binding是用來(lái)關(guān)聯(lián)Exchange與Message queue的域模型。Client application控制Exchange與某個(gè)特定Message queue關(guān)聯(lián)，并將這個(gè)queue接受哪種消息的條件綁定到Exchange，這個(gè)條件也叫Binding key 或是 Criteria。 

        在與多個(gè)Message queue關(guān)聯(lián)后，Exchange中就會(huì)存在一個(gè)路由表，這個(gè)表中存儲(chǔ)著每個(gè)Message queue所需要消息的限制條件。Exchange就會(huì)檢查它接受到的每個(gè)Message的Header及Body信息，來(lái)決定將Message路由到哪個(gè)queue中去。Message的Header中應(yīng)該有個(gè)屬性叫Routing Key，它由Message發(fā)送者產(chǎn)生，提供給Exchange路由這條Message的標(biāo)準(zhǔn)。Exchange根據(jù)不同路由算法有不同有Exchange Type。比如有Direct類似，需要Binding key 等于Routing key；也有Binding key與Routing key符合一個(gè)模式關(guān)系；也有根據(jù)Message包含的某些屬性來(lái)判斷。一些基礎(chǔ)的路由算法由AMQP所提供，client application也可以自定義各種自己的擴(kuò)展路由算法。 

        
        在這里有個(gè)新名詞需要介紹: Virtual Host。一個(gè)Virtual Host可持有一些Exchange和Message queue。它是一個(gè)虛擬概念，一個(gè)Virtual Host可以是一臺(tái)服務(wù)器，也可以是由多臺(tái)服務(wù)器組成的集群。同步擴(kuò)展下，Exchange與Message queue的部署也可以是一臺(tái)或是多臺(tái)服務(wù)器上。 

        Message的產(chǎn)生者和消費(fèi)者可能是同一個(gè)應(yīng)用。整個(gè)AMQP定義的就是Client application與Broker之間的交互。在粗略介紹完AMQP的域模型后，可以關(guān)注下Client是怎樣與Broker建立起連接的。 

        在AMQP中，Client application想要與Broker溝通，就需要建立起與Broker的connection，這種connection其實(shí)是與Virtual Host相關(guān)聯(lián)的，也就是說(shuō)，connection是建立在client與Virtual Host之間?？梢栽谝粋€(gè)connection上并發(fā)運(yùn)行多個(gè)channel，每個(gè)channel執(zhí)行與Broker的通信，我們前面提供的session就是依附于channel上的。 

        這里的Session可以有多種定義，既可以表示AMQP內(nèi)部提供的command分發(fā)機(jī)制，也可以說(shuō)是在宏觀上區(qū)別與域模型的接口。正常理解就是我們平時(shí)所說(shuō)的交互context，主要作用就是在網(wǎng)絡(luò)上可靠地傳遞每一個(gè)command。在AMQP的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)是借鑒了TCP的各種設(shè)計(jì)，用于保證這種可靠性。 

        在Session層，為上層所需要交互的每個(gè)command分配一個(gè)惟一標(biāo)識(shí)符(可以是一個(gè)UUID)，是為了在傳輸過(guò)程中可以對(duì)command做校驗(yàn)和重傳。Command發(fā)送端也需要記錄每個(gè)發(fā)送出去的command到Replay Buffer，以期得到接收方的回饋，保證 這個(gè)command被接收方明確地接收或是已執(zhí)行這個(gè)command。對(duì)于超時(shí)沒(méi)有收到反饋的command，發(fā)送方再次重傳。如果接收方已明確地回饋信息想要告知command發(fā)送方但這條信息在中途丟失或是其它問(wèn)題發(fā)送方?jīng)]有收到，那么發(fā)送方不斷重傳會(huì)對(duì)接收方產(chǎn)生影響，為了降低這種影響，command接收方設(shè)置一個(gè)過(guò)濾器Idempotency Barrier，來(lái)攔截那些已接收過(guò)的command。 

關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)amqp協(xié)議分析就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。