RabbitMQ工作原理的技巧與注意事項

一、RabbitMQ的基本概念

在學習RabbitMQ之前，必須理解RabbitMQ的基本概念及其作用。RabbitMQ是一個開源的消息隊列系統，用於快速、可靠地處理存儲和轉發消息。它基於AMQP（高級消息隊列協議）開發，提供了許多高級特性，如消息持久性、發布/訂閱模式和自動健康監測等。

// RabbitMQ基本操作示例代碼
using RabbitMQ.Client;
using System.Text;

// 生產者，發布消息
IModel channel = connection.CreateModel();
channel.BasicPublish(exchange: "", routingKey: "hello", body: Encoding.UTF8.GetBytes("Hello World!"));

// 消費者，接收消息
var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
consumer.Received += (model, ea) =>
{
  byte[] messageBodyBytes = ea.Body.ToArray();
  string message = Encoding.UTF8.GetString(messageBodyBytes);
  Console.WriteLine("Received {0}", message);
};
channel.BasicConsume(queue: "hello", autoAck: true, consumer: consumer);

上面的代碼示例展示了如何在生產者端發送消息，並在消費者端接收消息。其中，生產者通過BasicPublish()方法來發布消息，消費者則通過BasicConsume()方法來訂閱消息。另外，RabbitMQ還支持交換機（exchange）機制，用於在隊列之間進行消息路由。

二、交換機的類型

RabbitMQ支持四種類型的交換機：direct、fanout、topic和headers。它們分別對應著不同的消息路由策略。其中，direct模式是最簡單的模式，它會將消息路由到與routing key完全匹配的隊列中。而fanout模式則是廣播模式，它會將消息路由到所有綁定到該交換機上的隊列中。topic模式則是按照正則表達式匹配規則來路由消息，而headers則是通過消息頭中的鍵值對來路由消息。

// Direct模式示例代碼
// 生產者，發布消息
channel.ExchangeDeclare(exchange: "direct_logs", type: ExchangeType.Direct);

var severity = (args.Length > 0) ? args[0] : "info";
var message = (args.Length > 1) ? string.Join(" ", args.Skip(1).ToArray()) : "Hello World!";
var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

channel.BasicPublish(exchange: "direct_logs", routingKey: severity, basicProperties: null, body: body);

// 消費者，接收消息
channel.ExchangeDeclare(exchange: "direct_logs", type: ExchangeType.Direct);
var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;

foreach (var severity in args)
{
    channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "direct_logs", routingKey: severity);
}

var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
consumer.Received += (model, ea) =>
{
    var body = ea.Body.ToArray();
    var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
    var routingKey = ea.RoutingKey;
    Console.WriteLine(" [x] Received '{0}':'{1}'", routingKey, message);
};

channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);

上面的代碼示例演示了如何使用direct模式來發送和接收消息。其中，生產者通過ExchangeDeclare()方法來聲明交換機，通過BasicPublish()方法來發布消息。消費者則通過QueueDeclare()方法來創建隊列，通過QueueBind()方法來綁定隊列和交換機，然後通過BasicConsume()方法來訂閱消息。

三、消息的持久化

當RabbitMQ伺服器關閉或者崩潰時，所有未被處理的消息都會丟失，這是非常危險的。為了避免這種情況的發生，我們可以將消息設置為持久化。當消息被設置為持久化時，RabbitMQ會將消息寫入到硬碟中，這樣即使伺服器崩潰，消息也可以被恢復。

// 持久化示例代碼
// 生產者，發布持久化消息
channel.ExchangeDeclare(exchange: "logs", type: ExchangeType.Fanout);
var properties = channel.CreateBasicProperties();
properties.Persistent = true;
var message = GetMessage(args);
var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
channel.BasicPublish(exchange: "logs", routingKey: "", basicProperties: properties, body: body);

// 消費者，接收持久化消息
channel.QueueDeclare(queue: queueName, durable: true, exclusive: false, autoDelete: false, arguments: null);
channel.BasicQos(prefetchSize: 0, prefetchCount: 1, global: false);
var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: false, consumer: consumer);

consumer.Received += (model, ea) =>
{
    var body = ea.Body.ToArray();
    var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
    Console.WriteLine(" [x] Received {0}", message);

    int dots = message.Split('.').Length - 1;
    Thread.Sleep(dots * 1000);

    Console.WriteLine(" [x] Done");

    channel.BasicAck(deliveryTag: ea.DeliveryTag, multiple: false);
};

上面的代碼示例演示了如何將消息設置為持久化。在生產者端，我們通過設置properties的Persistent屬性來將消息設置為持久化消息。而在消費者端，則需要在QueueDeclare()方法中設置durable為true來聲明隊列為持久化隊列。此外，在處理完一條消息後，需要使用BasicAck()方法來確認消息已經被消費。

四、RabbitMQ的高可用性

RabbitMQ支持多個節點之間的集群，從而提高了消息隊列的高可用性。在RabbitMQ集群中，每個節點都具有相同的角色，並且它們之間可以共享相同的隊列和交換機。當其中一個節點崩潰時，其他節點會自動接管它的任務，從而保證了消息隊列的可靠性。

// RabbitMQ集群示例代碼
// 創建RabbitMQ連接
var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost", UserName = "guest", Password = "guest", Port = 5672, VirtualHost = "/" };
var connection = factory.CreateConnection();

// 創建Model
var channel = connection.CreateModel();

// 聲明Exchange，Queue，並綁定。其中，Queue需要設置為exclusive=false，以支持多個消費者。
channel.ExchangeDeclare(exchange: "logs", type: ExchangeType.Fanout);
var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;
channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "logs", routingKey: "");

// 創建消費者，用於消費消息
var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
consumer.Received += (model, ea) =>
{
    var body = ea.Body.ToArray();
    var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
    Console.WriteLine(" [x] Received {0}", message);
};
channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);

上面的代碼示例展示了如何在RabbitMQ集群中創建Exchange、Queue並進行綁定。其中，生產者和消費者都應該連接到集群中的某一個節點進行消息傳遞。