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開篇介紹

大家好，公眾號(hào)【Java極客思維】近期會(huì)整理一些Java高頻面試題分享給小伙伴，也希望看到的小伙伴在找工作過程中能夠用得到！本章節(jié)主要針對(duì)Java一些消息中間件高頻面試題進(jìn)行分享。

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Q1：

RabbitMQ 的介紹、用途、好處？

RabbitMQ是一款開源的，Erlang編寫的，基于AMQP協(xié)議的消息中間件。

作用：解耦?、?異步?、?削峰?。

優(yōu)點(diǎn)：解耦、異步、削峰；

缺點(diǎn)：降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性：系統(tǒng)中使用了消息隊(duì)列，如果消息隊(duì)列掛了，那么系統(tǒng)也會(huì)掛。降低了系統(tǒng)可用性。

加入消息隊(duì)列，要考慮很多方面的問題，比如：一致性問題 、如何保證消息不被重復(fù)消費(fèi) 、?如何保證消息可靠性傳輸 等。因此考慮的因素有很多方面，復(fù)雜性增加。

Q2：

RabbitMQ 包括哪些要素？生產(chǎn)者?：消息的創(chuàng)建者，發(fā)送到RabbitMQ

消費(fèi)者?：連接到RabbitMQ，訂閱到隊(duì)列上，消費(fèi)消息，持續(xù)訂閱(basicConsumer)和單條訂閱(basicGet)

消息 ：包含有效載荷和標(biāo)簽，有效載荷指要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，標(biāo)簽描述了有效載荷，并且RabbitMQ用它來決定誰獲得消息，消費(fèi)者只能拿到有效載荷，并不知道生產(chǎn)者是誰。

Q3：

RabbitMQ 什么是信道？

信道：是生產(chǎn)者、消費(fèi)者與RabbitMQ通信的渠道，生產(chǎn)者publish或是消費(fèi)者subscribe一個(gè)隊(duì)列都是通過信道來通信的。信道是建立在TCP連接上的虛擬連接。就是說RabbitMQ在一條TCP上建立成百上千個(gè)信道來達(dá)到多個(gè)線程處理，這個(gè)TCP被多個(gè)線程共享，每個(gè)線程對(duì)應(yīng)一個(gè)信道，信道在RabbitMQ都有一個(gè)唯一的ID，保證了信道私有性，對(duì)應(yīng)上唯一的線程使用。

疑問：為什么不建立多個(gè)TCP連接？

原因是RabbitMQ需要保證性能，系統(tǒng)為每個(gè)線程開辟一個(gè)TCP是非常消耗性能的，美妙成百上千的建立銷毀TCP會(huì)嚴(yán)重消耗系統(tǒng)性能；所以RabbitMQ選擇建立多個(gè)信道(建立在TCP的虛擬連接)連接到RabbitMQ上

Q4：

RabbitMQ概念里的channel、exchange 和 queue是邏輯概念，還是對(duì)應(yīng)著進(jìn)程實(shí)體？作用分別是什么？

queue?具有自己的?erlang?進(jìn)程；

exchange?內(nèi)部實(shí)現(xiàn)為保存?binding?關(guān)系的查找表；

channel?是實(shí)際進(jìn)行路由工作的實(shí)體，負(fù)責(zé)按照 routing_key 將 message投遞給queue。

由 AMQP 協(xié)議描述可知，channel?是真實(shí)TCP連接之上的?虛擬連接?， 所有AMQP 命令都是通過 channel 發(fā)送的，且每一個(gè) channel 有?唯一的ID?。一個(gè) channel 只能被單獨(dú)一個(gè)操作系統(tǒng)線程使用，所以投遞到特定的 channel 上的 message 是有順序的。單一個(gè)操作系統(tǒng)線程上允許使用多個(gè)channel。

Q5：

RabbitMQ消息是如何路由的？

消息路由必須有三部分：交換器、路由、綁定。

生產(chǎn)者把消息發(fā)布到交換器上，綁定決定了消息如何從路由器路由到特定的隊(duì)列；消息最終到達(dá)隊(duì)列，并被消費(fèi)者接收。

消息發(fā)布到交換器時(shí)，消息將擁有一個(gè)?路由鍵(routing key)?， 在消息創(chuàng)建時(shí)設(shè)定。

通過隊(duì)列路由鍵，可以把隊(duì)列綁定到交換器上。

消息到達(dá)交換器后，RabbitMQ會(huì)將消息的路由鍵與隊(duì)列的路由鍵進(jìn)行匹配(針對(duì)不同的交換器有不同的路由規(guī)則)。如果能夠匹配到隊(duì)列，則消息會(huì)投遞到相應(yīng)隊(duì)列中；如果不能匹配到任何隊(duì)列，消息將進(jìn)入"黑洞"。

常用的交換器主要分為以下三種：direct?：如果路由鍵完全匹配，消息就會(huì)被投遞到相應(yīng)的隊(duì)列；每個(gè)AMQP的實(shí)現(xiàn)都必須有一個(gè)direct交換器，包含一個(gè)空白字符串名稱的默認(rèn)交換器。聲明一個(gè)隊(duì)列時(shí)，會(huì)自動(dòng)綁定到默認(rèn)交換器，并且以隊(duì)列名稱作為路由鍵：channel -> basic_public($msg, '', 'queue-name')

fanout?：?如果交換器收到消息，將會(huì)廣播到所有綁定的隊(duì)列上；

topic?：可以使來自不同源頭的消息能夠到達(dá)同一個(gè)隊(duì)列。使用topic交換器時(shí)，可以使用通配符，比如："*"?匹配特定位置的任意文本，"."?把路由鍵分為了幾個(gè)標(biāo)識(shí)符，?"#"?匹配所有規(guī)則等。

特別注意：發(fā)往topic交換器的消息不能隨意的設(shè)置選擇鍵(routing_key)，必須是有"."隔開的一系列的標(biāo)識(shí)符組成。

Q6：

RabbitMQ消息確認(rèn)過程？

消費(fèi)者收到的每一條消息都必須進(jìn)行確認(rèn)(自動(dòng)確認(rèn)和自行確認(rèn))

消費(fèi)者在聲明隊(duì)列時(shí)，可以置頂autoAck參數(shù)，當(dāng)autoAck = false時(shí)，RabbitMQ會(huì)等待消費(fèi)者顯式發(fā)送回 ack 信號(hào)后才從內(nèi)存(和磁盤，如果是持久化消息的話)中刪除消息，否則RabbitMQ會(huì)在隊(duì)列中消息被消費(fèi)后立即刪除它。

采用消息確認(rèn)機(jī)制后，只要使 autoAck = false，消費(fèi)者就有足夠的時(shí)間處理消息(任務(wù))，不用擔(dān)心處理消息過程中消費(fèi)者進(jìn)程掛掉后消息丟失的問題，因?yàn)镽abbitMQ會(huì)一直持有消息直到消費(fèi)者顯式調(diào)用basicAck為止。

當(dāng)autoAck = false時(shí)，對(duì)于RabbitMQ服務(wù)器端而言，隊(duì)列中的消息分成了兩部分：一部分是等待投遞給消費(fèi)者的消息；一部分是已經(jīng)投遞給消費(fèi)者，但是還沒有收到消費(fèi)者ack信號(hào)的消息。如果服務(wù)器端一直沒有收到消費(fèi)者的ack信號(hào)，并且消費(fèi)此消息的消費(fèi)者已經(jīng)斷開連接，則服務(wù)器端會(huì)安排該消息 重新進(jìn)入隊(duì)列，等待投遞給下一個(gè)消費(fèi)者(也可能還是原來的那個(gè)消費(fèi)者)。

RabbitMQ不會(huì)為 ack消息設(shè)置超時(shí)時(shí)間，它判斷此消息是否需要重新投遞給消費(fèi)者的唯一依據(jù)是消費(fèi)該消息的消費(fèi)者連接是否已經(jīng)斷開。這么設(shè)計(jì)的原因是RabbitMQ允許消費(fèi)者消費(fèi)一條消息的時(shí)間可以很久很久。

Q7：

如何保證RabbitMQ不被重復(fù)消費(fèi)？

正常情況下，消費(fèi)者在消費(fèi)消息的時(shí)候，消費(fèi)完畢后，會(huì)發(fā)送一個(gè)確認(rèn)信息給消息隊(duì)列，消息隊(duì)列就知道該消息被消費(fèi)了，就會(huì)將該消息從消息隊(duì)列中刪除。

但是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙收?#xff0c;確認(rèn)信息沒有傳送到消息隊(duì)列，導(dǎo)致消息隊(duì)列不知道自己已經(jīng)消費(fèi)過該消息了，再次將消息分發(fā)給其他的消費(fèi)者。

解決思路：

保證消息的唯一性，就算是多次傳輸，不要讓消息的多次消費(fèi)帶來影響；

保證消息冪等性；

比如：在寫入消息隊(duì)列的數(shù)據(jù)做唯一標(biāo)識(shí)，消費(fèi)消息時(shí)，根據(jù)唯一標(biāo)識(shí)判斷該消息是否被消費(fèi)過。

Q8：

如何保證RabbitMQ消息的可靠傳輸？

消息不可靠的情況可能是消息丟失，劫持等原因；

丟失可能又分為：生產(chǎn)者丟失消息

消息隊(duì)列丟失消息

消費(fèi)者丟失消息

生產(chǎn)者丟失消息：

從生產(chǎn)者弄丟數(shù)據(jù)來看，RabbitMQ提供了?transaction?機(jī)制 和?confirm 模式 來確保生產(chǎn)者不丟失消息；transaction機(jī)制：?發(fā)送消息前，開啟事務(wù)(channel.exSelect())，然后發(fā)送消息，如果發(fā)送過程中出現(xiàn)異常，事務(wù)就會(huì)回滾(channel.txRollback())，如果發(fā)送成功則提交事務(wù)(channel.txCommit())。

confirm模式：一般這種模式居多，一旦channel進(jìn)入confirm模式，所有在該信道上發(fā)布的消息都將會(huì)被指派一個(gè)唯一的ID(從1開始)，一旦消息被投遞到所有匹配的隊(duì)列后；RabbitMQ就會(huì)發(fā)送一個(gè)ACK給生產(chǎn)者(包含消息的唯一ID)，這就使得生產(chǎn)者知道消息已經(jīng)正確到達(dá)目的隊(duì)列了。

如果RabbitMQ沒能處理該消息，則會(huì)發(fā)送一個(gè)Nack消息回來，這樣可以進(jìn)行重試操作。

消息隊(duì)列丟失消息：

針對(duì)消息隊(duì)列丟失數(shù)據(jù)的情況，一般是開啟持久化磁盤的配置：

將隊(duì)列的持久化標(biāo)識(shí)?durable?設(shè)置為?true?， 則代表是一個(gè)持久的隊(duì)列，發(fā)送消息的時(shí)候講?deliveryMode=2?這樣設(shè)置以后，即使RabbitMQ掛了，重啟后也能恢復(fù)數(shù)據(jù)。

消費(fèi)者丟失消息：

消費(fèi)者丟失消息一般是因?yàn)椴捎昧俗詣?dòng)確認(rèn)消息模式，改為手動(dòng)確認(rèn)消息即可。

消費(fèi)者在收到消息之后，處理消息之前，會(huì)自動(dòng)回復(fù)RabbitMQ已收到消息；如果這時(shí)候處理消息失敗，就會(huì)丟失該消息；

解決方案：處理消息成功后，手動(dòng)回復(fù)確認(rèn)消息。

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總結(jié)

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