RabbitMq é um “message broker” baseado no protocolo AMQP totalmente opensource, ou seja gratuíto e aberto, o que permite aprender como foi feito e ainda podendo ser melhorado por você!

Protocolo AMQP

Advanced Message Queuing Protocol, ou Protocolo de Enfileiramento de Mensagens Avançado. tradução livre.
Estabelece regras e comportamentos entre a comunicação de Publishers, Message Brokers e Consumers.

Mas o que é um Message Broker?

Eu defino assim: “É um agente de gerenciamento de mensagens, ele garante o recebimento e a entrega de mensagens”.
As mensagens são enviadas por Pubilishers e processadas por Consumers.

Podemos ter uma visão geral do Protocolo AMQP através da imagem abaixo.

A imagem acima foi extraída da página oficial do RabbitMq e demonstra o funcionamento básico do protocolo AMQP 0-9-1.
O publisher publica uma mensagen no broker que através de seu binding envia uma cópia da mensagem para sua fila ( queue) e por fim é consumida no consumer.

De forma mais detalhada, podemos observar nessa imagem que há uma aplicação do tipo PUBLISHER, responsável por criar as mensagens e publicá-las em um EXCHANGE. Exchanges são parte da composição do Message Broker que na imagem acima aparece destacado em um retângulo sombreado.
Quando um Exchange recebe uma mensagem ele pode distribuir cópias dessa mensagem para alguma, algumas ou até mesmo para nenhuma fila, usando regras chamadas BINDINGS. E então o Broker entrega as mensagens para os consumidores, que podem assinar a fila através de uma sbscription, nesse caso os consumidores são considerados passivos, pois recebem as mensagens do Broker conforme elas vão sendo entregues para a fila. Ou os consumidores podem buscar as mensagens na fila, quando bem entenderem e portanto neste caso são considerados ativos.

O Agente de Gerenciamento de Mensagens (Message Broker) é composto dos seguintes módulos:

Exchange

é o agente intercambiador das mensagens recebidas, podemos dizer que é algo similar a uma agência dos correios, só que bem mais eficiente.

Bindings

Composição de regras que definem o destino da mensagem

Queues

repositório de mensagens que serão consumidas em ordem, ou seja, uma fila.

Todos esses elementos apresentados até o momento:

• Publishers
• Exchanges
• Bindings
• Queues
• Consumers
  São denomidados Entidades do protocolo AMQP.

Resiliência

A comunicação via rede de dados pode falhar, não é confiável! O consumidor da mensagem também pode falhar, pode sofrer um crash durante o processamento da mensagem ou até mesmo perder a conexão com a fila. É por isso que no protocolo AMQP existe a definição de message acknowledgement (confirmação de recebimento ou processamento de mensagens).
Quando uma mensagem é entregue para o consumer, o consumer notifica o broker após o processamento da mensagem, ou assim que pega a mensagem (se não houver necessidade de garantir que a mensagem foi processada).
O Message Acknowledgement, portanto, pode ser considerado um dispositivo de segurança importante, que garante a entrega e/ou o processamento das mensagens com sucesso.

Pode acontecer também de o Exchange não ser capaz de endereçar a mensagem a uma fila e neste caso o Broker devolve essas mensagens para o Publisher, ou até mesmo enviar as mensagens para uma fila conhecida como “dead letter queue”.

Flexibilidade

O protocolo AMQP é conhecido por ser um protocolo programável, isso significa que a criação e comportamento de suas Entidades devem ser primariamente definidas na própria aplicação: publishers/consumers.
Ou seja, é a própria aplicação que declara as entidades do protocolo AMQP necessárias.

Exchanges e seus tipos

No protocolo AMQP podemos escolher entre 4 tipos diferentes de Exchange a escolha de cada tipo depende muito do que se deseja fazer com as mensagens. Por isso abaixo explicarei um pouco como funciona cada um deles:

• Direct
• Fanout
• Topic
• Header

Todos os Exchanges possuem atributos, os atributos definem como podemos configurar o comportamento do Exchange. Abaixo temos os principais atributos:

• Name (nome do exchange)
• Durability (define se o exchange permanecerá existindo no caso do broker ser reiniciado)
• Auto-delete (o exchange será excluído assim que sua ultima fila for desplugada de seu binding)

Direct Exchange

Esse tipo de Exchange envia a mensagem para sua fila através do routing key, a fila terá o mesmo nome do routing key. Podemos ter multiplas instâncias do consumer de cada fila, assim as mensagens podem ser consumidas simultaneamente escalando o consumer.

Na imagem acima temos 4 consumers do lado direito, 2 consumers tem binding para a routing key “images.archive”, cada consumer recebe somente a mensagem com o routing key ao qual tem o binding, quando o consumer possuí mais de uma instância, o Broker é responsável por balancear o envio das mensagens para eles.

Funout Exchange

Todas as filas desse tipo de exchange recebe uma cópia da mensagem, então os consumers conectados às filas irão processar a mesma mensagem. Esse tipo de Exchange não utiliza o routing key. Na imagem acima podemos ver esse comportamento.
Resumidamente, podemos ter 200 filas ligadas nesse Exchange e todas as 200 filas irão receber a mesma mensagem, porém cada fila terá o seu consumer específico, cada um realizando tarefas distintas, mas sempre com a mesma mensagem.

Topic Exchange

Similar ao Fanout, porém, nesse tipo a routing key é utilizado para enviar a mensagem a uma fila de acordo com o padrão descrito no binding.
Na imagem acima é possível observar que o Exchange envia a mensagem para uma fila de acordo com o padrão da routing key, o caractere ‘*’ funciona como um caractere coringa, então podemos concluir que a queue1 aceita qualquer routing key que contenha a a palavra ‘[qualquer texto].payroll.[qualquer texto]’, na queue2 a routing key deve ter ‘[qualquer texto].hr.recuitment’ e a queue3 aceitará todas as mensagens que contenham na routing key 3 palavras separadas por pontos.
Sendo assim a queue3 receberá todas as mensagens que vão para a queue1 e queue2

Importante notar que a composição da routing key e feita sempre separada por pontos.

Header Exchange

Esse tipo de Exchange usa uma espécie de cabeçalho na mensagem para realizar o envio da mensagem para a fila. Portanto, Header Exchange é uma espécie melhorada de Direct Exchange pois ao invés de utilizar a routing key esse Exchange utiliza o Header da mensagem que possui mais atributos do que uma simples routing key.
Então na imagem acima, podemos ver que o Exchange envia mensagens com cabeçalho onde o material é wood (madeira) para a queue1 e mensagens com cabeçalho onde o material for metal irão para a queue2. E assim cada consumer pode aplicar regras de negócios distintas para cada mensagem, sabendo que no consumer1 só chegará wood/madeira e no consumer2 só chegará metal.

Conclusão da primeira parte

RabbitMq é um poderoso Message Broker baseado no protocolo AMQP 0-9-1.
Com ele podemos fazer a comunicação entre aplicações de microserviços diferentes de maneira escalável e resiliente.
Nessa primeira parte trouxe os conceitos fundamentais do protocolo AMQP, na próxima parte pretendo aprofundar um pouco mais nas filas e seus atributos e por fim em uma 3ª parte fazer algumas demos.

Espero que gostem do material, e indiquem para que quiser aprender sobre RabbitMq, se tiverem duvidas ou sugestões, ficarei muito feliz em responder! 🙂

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