RabbitMQ目前比较常见的一个开源的消息中间件软件。它通过实现高级消息队列协议（AMQP）来实现消息的发送和接收代理操作。而消息持久化是RabbitMQ为了确保消息在传输过程中由于服务器重启或发生故障时不被丢失的一种处理机制，用来保证消息传递的可靠性和系统的可用性。

下面我们就来详细的介绍RabbitMQ的消息持久化机制。

持久化的基础概念

先来介绍一下在RabbitMQ中，消息持久化所涉及到的几个基础概念。如下所示。

• 交换机（Exchange）：交换机就是用来指定消息发送的目标，描述消息发送到什么地方，通过交换机来完成消息发送目标的指定。
• 队列（Queue）：队列则是存储的地方，消息就是被消息消费者从消息队列中提取出来被消费者消费。
• 消息（Message）：消息就是实际传输过程中的数据。

交换机和队列的持久化

交换机的持久化

当我们在声明一个交换机的时候，我们可以通过对durable参数的设置来实现交换机的持久化，例如可以将其设置为true来使其持久化，如下所示。

channel.exchange_declare(exchange='my_exchange', exchange_type='direct', durable=True)

我们对于交换机的持久化操作，在RabbitMQ服务重启之后这种持久化操作依然是存在的，不会消失的。

队列的持久化

当然根据上面的分析，我们也可以对队列进行持久化，也就是说，当我们声明了一个队列的时候，我们可以通过设置durable参数为true来使其持久化，如下所示。

channel.queue_declare(queue='my_queue', durable=True)

同样，对队列的持久化操作，也可以在RabbitMQ重启之后依然是生效的。

消息的持久化

消息持久化标志

我们也可以在消息发送的时候，通过设置delivery_mode属性为2来支持消息本身处理的持久化操作。

channel.basic_publish(exchange='my_exchange',
                      routing_key='my_key',
                      body='Hello, world!',
                      properties=pika.BasicProperties(
                          delivery_mode=2,  # make message persistent
                      ))

当我们将消息设置了delivery_mode=2的这个消息就会在磁盘上的到保存，这种操作在RabbitMQ重启之后也是不会消失的。

持久化的局限性

但是需要注意的是，即使队列和消息都设置了持久化，也不能完全保证消息不丢失。为了确保消息的持久性，必须完成以下的所有操作。

• 交换机、队列和消息都设置持久化。
• 确保消息成功路由到队列。
• 消息在RabbitMQ服务器确认（acknowledge）之前，消费者没有消费消息。

高级特性

消息确认机制

在RabbitMQ中也提供了消息的确认机制，这样可以保证消息能够被消费者成功处理。而消费者可以在处理完消息后发送一个确认(acknowledgment)，来保证消息接收处理成功。

channel.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)

如果消费者在处理消息时发生故障，没有发送确认，RabbitMQ会重新将消息入队并发送给另一个消费者。

持久化存储的优化

在RabbitMQ中我们也可以使用一些优化策略来提高持久化消息的性能，如下所示。

• 批量写入：将多个消息批量写入磁盘。
• 内存缓存：使用内存缓存以减少磁盘I/O操作。

持久化配置

我们也可以通过RabbitMQ配置文件来设置持久化相关的参数，如下所示。

# 设置持久化的目录
disk_free_limit.absolute = 1GB

# 设置磁盘写入的阈值
vm_memory_high_watermark.relative = 0.4

通过上面的这些配置机制都可以帮助我们来优化消息持久化的性能和资源的利用。

结论

通过上面的介绍，我们知道了RabbitMQ的消息持久化机制可以通过持久化交换机、队列和消息来确保消息在服务器重启或故障时不会丢失。当然为了确保消息的完全持久化，需要结合使用消息确认机制和适当的配置优化。在实际使用场景中，我们可以将这些持久化的策略整合的一起，来完成消息稳定的持久化操作。