RabbitMQ 发布订阅持久化及持久化方式
RabbitMQ是一种重要的消息队列中间件，在生产环境中，稳定是第一考虑。RabbitMQ厂家也深知开发者的声音，稳定、可靠是第一考虑，为了消息传输的可靠性传输，RabbitMQ提供了多种途径的消息持久化保证：Exchange持久化、Queue持久化及Message的持久化等。以保证RabbitMQ在重启或Crash等异常情况下，消息不会丢失。RabbitMQ提供了简单的参数配置来实现持久化操作。
简单说明一下各种持久化方式：(描述代码采用的是RabbitMQ.Client SDK, C#代码)
Queue持久化：队列是我们使用RabbitMQ进行数据传输的最多使用的方式，是进行点对点消息传递使用最多的方式。队列的持久化是通过durable=true 来实现。
var connFactory = new ConnectionFactory(); Conn = connFactory.CreateConnection(); Model = Conn.CreateModel(); Model.QueueDeclare(q, false, false, false, null);
其中，QueueDeclare的定义：
/// <summary>(Spec method) Declare a queue.</summary>
[AmqpMethodDoNotImplement(null)]
QueueDeclareOk QueueDeclare(string queue, bool durable, bool exclusive,
bool autoDelete, IDictionary<string, object> arguments);
参数说明：queue:队列名称。durable：设置是否执行持久化。如果设置为true，即durable=true，持久化实现的重要参数。
exclusive：指示队列是否是排他性。如果一个队列被声明为排他队列，该队列仅对首次申明它的连接可见，并在连接断开时自动删除。需要注意：1. 排他队列是基于连接可见的，同一连接的不同信道Channel是可以同时访问同一连接创建的排他队列；2.“首次”，如果一个连接已经声明了一个排他队列，其他连接是不允许建立同名的排他队列的，这个与普通队列不同；3.即使该队列是持久化的，一旦连接关闭或者客户端退出，该排他队列都会被自动删除的，这种队列适用于一个客户端发送读取消息的应用场景。
autoDelete:是否自动删除。如果该队列没有任何订阅的消费者的话，该队列会被自动删除。这种队列适用于发布订阅方式创建的临时队列。
消息的持久化：如果将一个队列设置为持久化，那么会创建一个持久化的队列，但并不意味着队列中的消息也会持久化存储。因此如果要保证消息在RabbitMQ出现异常时不会丢失，需要设定消息的持久化。
简要说明一下消息持久化和队列持久化的联系：
队列设置为持久化，那么在RabbitMQ重启之后，持久化的队列也会存在，并会保持和重启前一致的队列参数。
消息设置为持久化，在RabbitMQ重启之后，持久化的消息也会存在。
那么就会出现一些矛盾的地方：
1、因为消息必须依附于队列存在才有意义，那么如果队列设置为非持久化，而消息设置为持久化。在RabbitMQ重启之后，持久化的消息是否还存在呢？因为非持久化的队列可能并不存在。
2、如果设置消息持久化为true，但队列设置成排他性队列，那么在RabbitMQ重启之后，消息是否仍然存在。请自行查找分析，下次分析该问题。
1 var sf = new ConnectionFactory();
2 using (IConnection conn = cf.CreateConnection())
3 {
4 IModel ch = conn.CreateModel();
Model = Conn.CreateModel();
Model.QueueDeclare(queueName, true, false, false, null);
string message = "Hello C# SSL Client World"; 11 byte[] msgBytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(message);
//发送消息 12 ch.BasicPublish("", queueName, null, msgBytes); 13 14 bool noAck = false; 15 BasicGetResult result = ch.BasicGet(qName, noAck); 16 byte[] body = result.Body; 17 string resultMessage = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(body); 18 19 Assert.AreEqual(message, resultMessage); 20 }
通过RabbitMQ SDK发送消息至MQ非常简单，通过BasicPublish即可。
BasicPublish 的定义：
1 /// <summary> 2 /// (Spec method) Convenience overload of BasicPublish. 3 /// </summary> 4 /// <remarks> 5 /// The publication occurs with mandatory=false 6 /// </remarks> 7 [AmqpMethodDoNotImplement(null)] 8 void BasicPublish(string exchange, string routingKey, IBasicProperties basicProperties, byte[] body);
设置消息持久化，需要设置basicProperties的DeliveryMode=2 (Non-persistent (1) or persistent (2)).
设置了队列和消息持久化后，当服务重启之后，消息仍然存在。只设置队列持久化，不设置消息持久化，重启之后消息会丢失；只设置消息持久化，不设置队列持久化，在服务重启后，队列会消失，从而依附于队列的消息也会丢失。只设置消息持久化而不设置队列的持久化，毫无意义。
Exchange持久化：
为了实现一对多的消息发送，我们一般会采用发布订阅模式，通过一个发送端、多个订阅端来实现消息的分发。
发布订阅模式存在一些问题：
1、如果消费者由于网络或其他原因，与RabbitMQ的连接断开，那么RabbitMQ会自动将与其对应的队列删除，当消息程序重新连接以后，无法获取断开前未来得及消费的消息。
2、如果RabbitMQ出现故障或Crash，那么在RabbitMQ 服务重启之后，消费端未及时消费的消息也会丢失，并且如果Exchange 不设置成持久化，那么在MQ服务重启之后，Exchange也不会存在。
1 /// <summary>(Spec method) Declare an exchange.</summary> 2 /// <remarks> 3 /// The exchange is declared non-passive and non-internal. 4 /// The "nowait" option is not exercised. 5 /// </remarks> 6 [AmqpMethodDoNotImplement(null)] 7 void ExchangeDeclare(string exchange, string type, bool durable, bool autoDelete, 8 IDictionary<string, object> arguments);
参数说明：exchange：RabbitMQ中定义的Exchange名称，type：类型，包含fanout、topic、direct、headers，durable：持久化设置。设置成true，就可以设定exchange持久化存储，autodelete：是否自动删除。
exchange是实现发布订阅的基础，其类型包含fanout、headers、direct、、topic。我们本次仅讨论类型为topic。
发布订阅模式执行消息发送的流程：
总结：
RabbitMQ要实现发布订阅持久化，按照消息的传输流程，可以分成三类：
Exchange 持久化：如果不设定Exchange持久化，那么在RabbitMQ由于某些异常等原因重启之后，Exchange会丢失。Exchange丢失， 会影响发送端发送消息到RabbitMQ。
Queue持久化：发送端将消息发送至Exchange，Exchange将消息转发至关联的Queue。如果Queue不设置持久化，那么在RabbitMQ重启之后，Queue信息会丢失。导致消息发送至Exchange，但Exchange不知道需要将该消息发送至哪些具体的队列。
Message持久化：发送端将消息发送至Exchange，Exchange将消息转发至关联的Queue，消息存储于具体的Queue中。如果RabbitMQ重启之后，由于Message未设置持久化，那么消息会在重启之后丢失。
为了保证发布订阅的持久化，必须设置Exchange、Queue、Message的持久化，才可以保证消息最终不会丢失。
虽然持久化会造成性能损耗，但为了生产环境的数据一致性，这是我们必须做出的选择。但我们可以通过设置消息过期时间、降低发送消息大小等其他方式来尽可能的降低MQ性能的降低。
扩展阅读：
1、Exchange type：topic、fanout、direct、headers的不同。
2、消息的确认机制。
3、将Exchange、Queue、Message都设置持久化，能保证消息100%会被成功消费吗？
答案肯定是否，天下没有绝对的事情，尤其是复杂的MQ。
原因简单介绍，一、如果消息的自动确认为true，那么在消息被接收以后，RabbitMQ就会删除该消息，假如消费端此时宕机，那么消息就会丢失。因此需要将消息设置为手动确认。
二、设置手动确认会出现另一个问题，如果消息已被成功处理，但在消息确认过程中出现问题，那么在消费端重启后，消息会重新被消费。
三、发送端为了保证消息会成功投递，一般会设定重试。如果消息发送至RabbitMQ之后，在RabbitMQ回复已成功接收消息过程中出现异常，那么发送端会重新发送该消息，从而造成消息重复发送。
四、RabbitMQ的消息磁盘写入，如果出现问题，也会造成消息丢失。
五、。。。。。
下期热点问题：
1、Exchange type的不同
2、消息的确认与拒绝机制
3、优先级机制
RabbitMQ发布订阅持久化方式：Exchange、Queue、Message持久化，队列设定手动确认、AutoDelete=false。可以最大程度的保证消息不丢失。
附RabbitMQ发布订阅持久化具体实现方式，参考代码：
1 MQ SDK新增接口：
2 IMQSession新增方法：
3 /// <summary>
4 /// 创建消息消费者
5 /// </summary>
6 /// <param name="topicName">主题名称</param>
7 /// <param name="customTopicQueueName">自定义Topic关联队列名称</param>
8 /// <param name="isPersistence">是否持久化</param>
9 /// <returns>消息消费者</returns>
10 IMessageConsumer CreateTopicConsumer(string topicName, string customTopicQueueName, bool isPersistence = false);
11 调用方式：消费端需要明确指定需要消费的发布订阅关联队列。例如配置中心热部署，每个配置中心实例都需要指定唯一的关联队列名。
12 这样就可以和正常的MAC队列消费一样，消费指定队列消息。
13
14 实现方式，四个步骤：
15 1.创建持久化Topic(即持久化Exchange)：
16 var service = MQServiceProvider.GetDefaultMQService();
17 var messageText = "abc";
18 ///创建Topic
19 using (var connection = service.CreateConnection())
20 {
21 var session = connection.CreateSession(MessageAckMode.IndividualAcknowledge);
22 var messageCreator = service.GetMessageCreator();
23 var message = messageCreator.CreateMessage(messageText);
24 message.IsPersistent = true;
25 var producer = session.CreateProducer();
26 var topic = session.DeclareTopic(topicName, true);
27 }
28 2.定义消费者Consumer：
29 List<string> queueList = new List<string>() {
30 "guozhiqi1",
31 "guozhiqi2",
32 "guozhiqi3",
33 "guozhiqi4",
34 "guozhiqi5",
35 "guozhiqi6",
36 "guozhiqi7",
37 "guozhiqi8",
38 "guozhiqi9",
39 };
40 //var service = MQServiceProvider.GetDefaultMQService();
41 //var messageText = "abc" + DateTime.Now.ToShortTimeString();
42 //定义消费者
43 using (var connection1 = service.CreateConnection())
44 {
45 var session1 = connection1.CreateSession(MessageAckMode.IndividualAcknowledge);
46 foreach (var item in queueList)
47 {
48 session1.DeclareQueue(item, true);
49 var consumer = session1.CreateTopicConsumer(topicName, item, true);
50 }
51 }
52 3.发送消息到Topic
53 //发送消息
54 for (int i = 0; i <= 100; i++)
55 {
56 using (var connection = service.CreateConnection())
57 {
58 var session = connection.CreateSession(MessageAckMode.IndividualAcknowledge);
59 var messageCreator = service.GetMessageCreator();
60 var message = messageCreator.CreateMessage(messageText);
61 message.IsPersistent = true;//设置持久化
62 message.TimeToLive = TimeSpan.FromSeconds(30);//设置过期时间
63 var producer = session.CreateProducer();
64 var topic = session.DeclareTopic(topicName, true);
65 producer.Send(message, topic);
66 }
67 }
68 4.从队列接收消息
69 Parallel.ForEach(queueList, (item) =>
70 {
71 while (true)
72 {
73 //接收消息
74 using (var connection1 = service.CreateConnection())
75 {
76 var session1 = connection1.CreateSession(MessageAckMode.IndividualAcknowledge);
77
78 session1.DeclareQueue(item, true);
79 var consumer = session1.CreateTopicConsumer(topicName, item, true);
80 var topic = session1.DeclareTopic(topicName, true);
81 var receivedmessage = consumer.Receive(topic);
82 var textMessage = receivedmessage as ITextMessage;
83
84 Assert.AreEqual(messageText, textMessage.Body);
85 consumer.Acknowledge(receivedmessage);
86 }
87 }
88
89 });