SpringCloud：RabbitMQ兔子消息队列

文章目录

RabbitMQ
同步通讯与异步通讯
- 同步通讯
- 异步通讯
快速入门
SpringAMQP

RabbitMQ

MQ （MessageQueue），消息队列，字面来看就是存放消息的队列。也就是事件驱动架构中的Broker。

同步通讯与异步通讯

同步通讯

同步调用的优点：

时效性较强，可以立即得到结果同步

调用的问题：

耦合度高：

每次加入新的需求，都要修改原来的代码
性能和吞吐能力下降：

调用者需要等待服务提供者响应，如果调用链过长则响应时间等于每次调用的时间之和。
有额外的资源消耗：

调用链中的每个服务在等待响应过程中，不能释放请求占用的资源，高并发场景下会极度浪费系统资源

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有级联失败问题：

如果服务提供者出现问题，所有调用方都会跟着出问题，如同多米诺骨牌一样，迅速导致整个微服务群故障

请添加图片描述

异步通讯

异步通信的优点：

耦合度低
吞吐量提升
故障隔离
流量削峰

异步通信的缺点：

依赖于Broker的可靠性、安全性、吞吐能力
架构复杂了业务没有明显的流程线，不好追踪管理

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快速入门

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安装

下载镜像

docker pull rabbitmq:3-management

安装MQ

执行下面的命令来运行MQ容器：

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management

RabbitMQ概述

请添加图片描述

RabbitMQ中的几个概念：

channel：操作MQ的工具
exchange：路由消息到队列中
queue：缓存消息
virtual host：虚拟主机，是对queue、exchange等资源的逻辑分组

常见的消息模型：

基本消息队列（BasicQueue）
工作消息队列（WorkQueue）

发布订阅（Publish、Subscribe），又根据交换机类型不同分为三种：

Fanout Exchange：广播
Direct Exchange：路由
Topic Exchange：主题

基本消息队列的消息发送流程：

建立connection
创建channel
利用channel声明队列
利用channel向队列发送消息

基本消息队列的消息接收流程：

建立connection
创建channel
利用channel声明队列
定义consumer的消费行为handleDelivery()
利用channel将消费者与队列绑定

HelloWorld案例

导入依赖

<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<!--单元测试-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
</dependency>

消息发布者发布消息

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import org.junit.jupiter.api.Test;


import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class PublisherTest {
    @Test
    public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.88.130");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.发送消息
        String message = "hello, rabbitmq!";
        channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes());
        System.out.println("发送消息成功：【" + message + "】");

        // 5.关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();

    }
}

消息接收者接收消息

package com.lhs;

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class ConsumerTest {
    
    

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    
    
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.88.130");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.订阅消息
        channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel){
    
    
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
    
    
                // 5.处理消息
                String message = new String(body);
                System.out.println("接收到消息：【" + message + "】");
            }
        });
        System.out.println("等待接收消息。。。。");
    }
}

SpringAMQP

SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配，使用起来非常方便。

SpringAMQP提供了三个功能：

自动声明队列、交换机及其绑定关系
基于注解的监听器模式，异步接收消息
封装了RabbitTemplate工具，用于发送消息

Basic Queue 简单队列模型

导入依赖

<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

添加配置

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.88.130 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: itcast # 用户名
    password: 123321 # 密码

消息发送者发送消息

@SpringBootTest
public class SpringamqpTest {
    
    

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void test01(){
    
    
        String queueName = "simple.queue";
        String msg = "hello world123 !";
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, msg);
        System.out.println("发送消息完成！");
    }
}

消息接收者接收消息

package com.lhs.listener;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SpringRabbitListener {
    
    
    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException {
    
    
        System.out.println("spring 消费者接收到消息：【" + msg + "】");
    }
}

WorkQueue

Work queues，也被称为（Task queues），任务模型。简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息。

发送50条消息

@Test
public void test02(){
    
    
    String queueName = "simple.queue";
    String msg = "hello world!";
    for (int i = 1; i <= 50; i++) {
    
    
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, msg + i);
    }

    System.out.println("发送消息完成！");
}

接收消息

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueue1(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者1接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(20);
}

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueue2(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.err.println("消费者2........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(200);
}

测试结果

两个消费者各处理25条：

请添加图片描述

能者多劳

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        prefetch: 1 # 每次只能获取一条消息，处理完成才能获取下一个消息

总结

Work模型的使用：

多个消费者绑定到一个队列，同一条消息只会被一个消费者处理
通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量

发布/订阅

请添加图片描述

可以看到，在订阅模型中，多了一个exchange角色，而且过程略有变化：

Publisher：生产者，也就是要发送消息的程序，但是不再发送到队列中，而是发给X（交换机）
Exchange：交换机，图中的X。一方面，接收生产者发送的消息。另一方面，知道如何处理消息，例如递交给某个特别队列、递交给所有队列、或是将消息丢弃。到底如何操作，取决于Exchange的类型。Exchange有以下3种类型：
- Fanout：广播，将消息交给所有绑定到交换机的队列
- Direct：定向，把消息交给符合指定routing key 的队列
- Topic：通配符，把消息交给符合routing pattern（路由模式）的队列
Consumer：消费者，与以前一样，订阅队列，没有变化
Queue：消息队列也与以前一样，接收消息、缓存消息。

Exchange（交换机）只负责转发消息，不具备存储消息的能力，因此如果没有任何队列与Exchange绑定，或者没有符合路由规则的队列，那么消息会丢失！

Fanout

在广播模式下，消息发送流程是这样的：

1）可以有多个队列
2）每个队列都要绑定到Exchange（交换机）
3）生产者发送的消息，只能发送到交换机，交换机来决定要发给哪个队列，生产者无法决定
4）交换机把消息发送给绑定过的所有队列
5）订阅队列的消费者都能拿到消息

.基于注解声明队列和交换机

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "lhs.queue"),
        exchange = @Exchange(name = "myExchange",type = ExchangeTypes.FANOUT)
))
public void listenFanoutExchangeMessage1(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者3........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "lhs.queue"),
        exchange = @Exchange(name = "myExchange",type = ExchangeTypes.FANOUT)
))
public void listenFanoutExchangeMessage2(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者4........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
}

发送消息

@Test
public void test03(){
    
    
    String exchange = "myExchange";
    String msg = "你好";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,"",msg);
}

Direct

在Direct模型下：

队列与交换机的绑定，不能是任意绑定了，而是要指定一个RoutingKey（路由key）
消息的发送方在向 Exchange发送消息时，也必须指定消息的 RoutingKey。
Exchange不再把消息交给每一个绑定的队列，而是根据消息的Routing Key进行判断，只有队列的Routingkey与消息的 Routing key完全一致，才会接收到消息

基于注解声明队列和交换机

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "lhs1.queue1"),
        exchange = @Exchange(name = "myExchange1",type = ExchangeTypes.DIRECT),
        key = {
    
    "red","yellow"}
))
public void listenDirectExchangeMessage3(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者5........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
}

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "lhs1.queue2"),
        exchange = @Exchange(name = "myExchange1",type = ExchangeTypes.DIRECT),
        key = {
    
    "red","blue"}
))
public void listenDirectExchangeMessage4(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者6........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
}

发布消息

@Test
public void test04(){
    
    
    String exchange = "myExchange1";
    String msg = "你好";
    String key = "blue";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,key,msg);
}

Topic

Topic类型的Exchange与Direct相比，都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列。只不过Topic类型Exchange可以让队列在绑定Routing key 的时候使用通配符！

Routingkey 一般都是有一个或多个单词组成，多个单词之间以”.”分割，例如： item.insert

通配符规则：

#：匹配一个或多个词

*：匹配不多不少恰好1个词

基于注解声明队列和交换机

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "lhs2.queue1"),
        exchange = @Exchange(name = "myExchange2",type = ExchangeTypes.TOPIC),
        key = "china.#"
))
public void listenTopicExchangeMessage1(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者7........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
}

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "lhs2.queue2"),
        exchange = @Exchange(name = "myExchange2",type = ExchangeTypes.TOPIC),
        key = "#.news"
))
public void listenTopicExchangeMessage2(String msg) throws InterruptedException {
    
    
    System.out.println("消费者8........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
}

发布消息

@Test
public void test05(){
    
    
    String exchange = "myExchange2";
    String msg = "你好Topic";
    String key = "china.n";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,key,msg);
}

消息转换器

Spring对消息对象的处理是由org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter来处理的。而默认实现是SimpleMessageConverter，基于JDK的ObjectOutputStream完成序列化。

众所周知，JDK序列化存在下列问题：

数据体积过大
有安全漏洞
可读性差

配置json转换器

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>
    <artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId>
    <version>2.9.10</version>
</dependency>

在启动类中添加转换器

@Bean
public MessageConverter jsonMessageConverter(){
    
    
    return new Jackson2JsonMessageConverter();
}