RabbitMQ 是一個基于 AMQP（Advanced Message Queuing Protocol） 協議的開源消息中間件，RabbitMQ的整體架構圍繞消息的生產、路由、存儲和消費設計，旨在實現高效、可靠的消息傳遞，它由多個核心組件協同工作。

核心組件

1. 生產者（Producer）

• 負責創建并向RabbitMQ服務器發送消息。消息可以包含任意數據（如 JSON、文本、二進制等。生產者不直接將消息發送到隊列，而是通過交換機進行消息的路由。

2. 交換機（Exchange）

• 接收生產者發送的消息，并根據路由規則將消息轉發到一個或多個隊列。交換機不存儲消息，如果沒有匹配的隊列，消息可能會被丟棄（取決于具體配置）。交換機的類型決定路由行為：
• 類型：
  • Direct Exchange：精確匹配，根據消息的路由鍵（routing key）進行匹配。如果路由鍵與綁定隊列時指定的鍵完全匹配，消息就會被發送到該隊列。比如在一個物流系統中，根據訂單的配送地區作為路由鍵，將訂單消息發送到對應地區的處理隊列。
  • Topic Exchange：支持通配符匹配的路由規則。使用 * 匹配一個單詞，# 匹配零個或多個單詞。比如在日志監控系統中，以系統名稱（如 order.*、user.#）作為路由規則，將不同的日志消息發送到相應的隊列。
  • Fanout Exchange：將接收到的消息廣播到所有與它綁定的隊列，不考慮路由鍵。適用于廣播消息的場景，如系統通知，所有訂閱通知的隊列都會收到消息。
  • Headers Exchange：根據消息的headers屬性進行匹配，而不是路由鍵。這種類型相對較少使用。

3. 隊列（Queue）

• 存儲消息的地方，消費者從隊列中獲取消息進行處理。隊列是RabbitMQ中消息存儲的基本單元，多個消費者可以從同一個隊列中競爭獲取消息。隊列需與交換機通過 Binding Key 綁定，才能接收消息。
• 隊列可以設置持久化（服務器重啟后隊列依然存在）、排他性（僅創建它的連接可見且使用，連接關閉隊列自動刪除）、自動刪除（當所有消費者斷開連接后，隊列自動刪除）等屬性。

4. 消費者（Consumer）

• 從RabbitMQ服務器的隊列中獲取消息并進行處理。消費者可以訂閱一個或多個隊列，當隊列中有新消息時，消費者會收到并處理。
• 可以進行手動確認（ACK）或拒絕（NACK）消息，確保可靠性。

5. 消息代理（Broker）

• 即RabbitMQ服務器本身，它負責接收生產者發送的消息，根據交換機和綁定規則進行消息路由，并為消費者提供消息。Broker管理著交換機、隊列、綁定等各種資源，并保證消息的可靠傳遞。
  • 集群模式：為了提高可靠性和性能，RabbitMQ可以組成集群。集群中的節點可以共享隊列、交換機等資源，當某個節點出現故障時，其他節點可以繼續提供服務。
  • 鏡像隊列：是一種特殊的隊列集群方式，隊列會在多個節點上進行鏡像備份，確保即使某個節點故障，消息仍然可用。

輔助組件

1. 綁定（Binding）

• 建立交換機和隊列之間的關聯關系。通過綁定，交換機知道應該將哪些消息發送到哪個隊列。綁定可以指定一個路由鍵（在Direct和Topic交換機中），用于更精確的消息路由。

2. 連接與信道（Connection & Channel）

• Connection：生產者/消費者與 Broker 之間的 TCP 連接。
• Channel：復用連接中的邏輯通道，避免頻繁創建 TCP 連接的開銷。

3. 虛擬主機（Virtual Host）

• Virtual Host 是 RabbitMQ 中的一個邏輯概念，類似于數據庫中的“數據庫實例”。每個虛擬主機都有自己獨立的交換機、隊列、綁定等資源，它們之間相互隔離。虛擬主機為多租戶環境提供了支持，不同的應用或用戶可以在各自的虛擬主機中進行消息傳遞，互不干擾。
• 比如云服務提供商，可以為每個租戶分配一個獨立的虛擬主機，每個租戶在自己的虛擬主機內管理自己的消息隊列系統，不用擔心與其他租戶的資源沖突。
  

架構特點

1. 解耦生產與消費
   • 生產者無需知道消費者的存在，通過交換機和隊列實現松耦合。
2. 靈活的路由機制
   • 通過交換機類型和綁定規則支持多種消息分發模式（點對點、發布訂閱等）。
3. 可靠性保證
   • 支持消息持久化、手動確認（ACK）、死信隊列（Dead Letter Queue）等機制。
4. 擴展性
   • 支持集群部署、鏡像隊列（高可用）、負載均衡。