RabbitMQ事務詳解

一、RabbitMQ事務模式

RabbitMQ是一個開源的、高效的、可靠的分散式消息隊列系統，消息隊列是一個以非同步通信為主的消息傳遞模式，用於解耦應用系統間的依賴關係。而RabbitMQ是一個基於AMQP（高級消息隊列協議）實現的消息代理伺服器，支持多種語言開發。在RabbitMQ中，事務是一種機制，用於保證一組消息的原子性，即要麼全部成功入隊，要麼全部入隊失敗並進行回滾。

RabbitMQ事務模式是通過操作事務通道來實現的。一個事務通道只能同時支持一個事務，而RabbitMQ的事務流程為開啟事務通道—>發送消息到隊列—>提交事務通道或回滾通道。在事務提交之前，無論消息是否發送成功，都只是處於內存暫存狀態，只有事務提交後，消息才會真正提交到隊列中，否則消息將在回滾時被清除。

事務的主要缺點是降低了消息隊列的吞吐量，需要佔用更多的CPU和內存等資源。因此，在實際應用中，我們不建議廣泛使用RabbitMQ事務。

import pika


# 創建一個連接到RabbitMQ伺服器的連接
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))

# 創建一個通道
channel = connection.channel()

# 開啟事務通道
channel.tx_select()

# 向名為「hello」的隊列發送一條消息
channel.basic_publish(exchange='',
                      routing_key='hello',
                      body='Hello World!')

# 提交事務
channel.tx_commit()

# 關閉通道
channel.close()

# 關閉連接
connection.close()

二、RabbitMQ事物

在RabbitMQ的事務模式中，發送消息的過程是由客戶端（生產者）實現的，它將消息發送到RabbitMQ的服務端（中間件），然後由中間件完成消費者的投遞。發送消息在消息通道中是非常快速的，但是如果需要保證消息的性能（原子性），就需要採用RabbitMQ的事務模式。

RabbitMQ的事務機制可以保證一組消息的操作是原子性的，要麼全部發送成功，要麼全部失敗。在存在一組消息的情況下，發生錯誤，可以通過事務機制進行回滾，來保證消息的原子性。因此，在消息隊列的應用程序中，事務機制是非常重要的，它可以避免程序中不必要的複雜性和錯誤。

三、RabbitMQ事務面試

RabbitMQ事務面試是非常常見的一種問題。在應聘RabbitMQ相關職位時，會被要求對事務進行詳細的了解。以下是一些面試常見問題和回答：

1、RabbitMQ如何實現事務？

RabbitMQ事務是通過一種特殊的事務通道來實現的，這個通道在開啟事務後才會被使用。一旦事務被提交，RabbitMQ就會將消息放入隊列中；否則，所有消息都會被回滾。

2、RabbitMQ事務的優點和缺點是什麼？

事務的優點是它能確保所有消息的原子性，要麼全部成功，要麼全部失敗。缺點則在於它會降低系統的吞吐量，並需要佔用更多的CPU和內存資源。

3、如果RabbitMQ事務失敗，如何進行處理？

在RabbitMQ的事務模式中，可以通過事務回滾來處理事務失敗。在回滾過程中，已經發送的消息會被清除，並且更改的RabbitMQ隊列不會被提交。

四、RabbitMQ事務回滾

在RabbitMQ的事務模式中，一個事務通道只能同時支持一個事務，當事務通道正在處理一系列的操作而發生錯誤時，我們需要撤銷之前的操作，這個過程就叫事務回滾。回滾後，之前所有發送的消息都會被清除並且不可恢復。

import pika


# 創建一個連接到RabbitMQ伺服器的連接
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))

# 創建一個通道
channel = connection.channel()

# 開啟事務通道
channel.tx_select()

# 向名為「hello」的隊列發送一條消息
try:
    channel.basic_publish(exchange='',
                          routing_key='hello',
                          body='Hello World!')
except:
    # 回滾操作
    channel.tx_rollback()

# 提交事務
channel.tx_commit()

# 關閉通道
channel.close()

# 關閉連接
connection.close()

五、RabbitMQ事務原理

RabbitMQ事務的原理是基於AMQP協議的，事務通道實際上是一個AMQP通道。RabbitMQ事務實際上是用來保證一組消息的原子性的，所謂原子性是指操作的不可分割和不可複製性。當我們使用事務通道發送消息時，在消息還未真正提交到隊列之前，這些消息都是存在於內存中的，而在進行事務提交之前，這些消息並不會被真正發送到隊列。如果成功提交，則消息被全都提交到隊列中；否則，所有之前發送的消息都會被回滾。

六、RabbitMQ事務解決方案

在RabbitMQ的事務模式中，事務提交前，消息的狀態為已經成功發送到伺服器，但是還沒有得到伺服器的確認。如果在事務提交之前，伺服器斷電，消息就會丟失。因此，在嚴格保證消息完整性的情況下，其實並不推薦使用事務模式。對於必須使用事務機制的場景，需要採用消息備份、高可用集群等解決方案來降低數據丟失的風險。

七、RabbitMQ五種消息模型

RabbitMQ廣泛採用的消息模型有五種，它們分別是：

1、簡單模式（simple）：一個生產者向一個隊列發送消息，一個消費者從該隊列接收消息。

2、工作隊列模式（work queues）：多個消費者消費同一個隊列的消息，消息會平均分配給每一個消費者。

3、發布/訂閱模式（publish/subscribe）：消息會被發送到多個隊列，綁定了這些隊列的消費者都能夠接收到這些消息。

4、路由模式（routing）：支持根據不同的路由鍵發送到不同的隊列，也就是實現類似於訂閱功能的效果。

5、主題模式（topic）：支持根據通配符的匹配規則（*和#）進行消息的路由。

八、RabbitMQ確認機制

RabbitMQ提供的確認機制是為了確保消息傳遞的可靠性，它包括兩個方面的確認，分別是生產者發送確認和消費者接收確認。

1、生產者發送確認：可以通過RabbitMQ的confirm模式實現。在生產者將消息發送到伺服器之後，可以通過設置一個回調函數來獲得伺服器返回的確認信息。如果伺服器沒能收到消息，會返回一個沒有確認的信息。

2、消費者接收確認：可以通過RabbitMQ的ack和Nack模式實現。消費者可在消費消息之後對這消息進行確認，如果收到消息的標識符不對，可使用Nack進行重發。如果發現消息不可消費，則可使用Reject直接將其丟棄。

九、RabbitMQ的六種模式

RabbitMQ支持六種不同的消息處理模式，它們分別是：

1、推送模式（Push）：包括簡單模式、工作隊列模式，在這種模式下，消費者主動從隊列中拉取數據。

2、發布訂閱模式（Publish/Subscribe）：類似於廣播，將消息推送給與其綁定的隊列。

3、路由模式（Routing）：消息會按照鍵的匹配規則發送到不同的隊列。

4、點對點模式（Point-to-Point）：每條消息只能被一個消費者處理。

5、主題模式（Topic）：將消息發送到匹配規則相對應的隊列。

6、RPC模式（Remote Procedure Call）：客戶機向伺服器發送請求，伺服器返迴響應。