• RabbitMQ基础


    目录

    MQ 

    MQ概述

    MQ 的优势 

    1.应用解耦

    2.异步提速

    3.削峰填谷

    MQ 的劣势

    1.系统可用性降低

    2.系统复杂度提高

    3.一致性问题

    使用 MQ 需要满足什么条件呢?

     RabbitMQ 简介

    ​编辑RabbitMQ 中的相关概念

    RabbitMQ 提供了 6 种工作模式

    JMS

    java实现Rabbitmq

    依赖导入和基础配置

    简单模式

    Work queues 工作队列模式 

    Pub/Sub 订阅模式

    Routing 路由模式

    Topics 通配符模式

     Spring整合Rabbitmq

    供应者

    消费者

     SpringBoot整合Rabbitmq


     

    MQ 

            目前业界有很多的 MQ 产品,如 RabbitMQ、RocketMQ、ActiveMQ、Kafka、ZeroMQ、MetaMq等,也有直接使用 Redis 充当消息队列的案例,而这些消息队列产品,各有侧重,在实际选型时,需要结合自身需 求及 MQ 产品特征,综合考虑。

    MQ概述

            MQ全称 Message Queue消息队列),是在消息的传输过程中保存消息的容器。多用于分布式系统之间进 行通信。

    MQ 的优势 

    1.应用解耦

    使用 MQ 使得应用间解耦,提升容错性和可维护性。

    2.异步提速

    一个下单操作耗时:20 + 300 + 300 + 300 = 920ms 用户点击完下单按钮后,需要等待920ms才能得到下单响应,太慢了

    用户点击完下单按钮后,只需等待25ms就能得到下单响应 (20 + 5 = 25ms)。

    提升用户体验和系统吞吐量(单位时间内处理请求的数目)。

    3.削峰填谷

            MQ 之后,限制消费消息的速度为1000,这样一来,高峰期产生的数据势必会被积压在 MQ 中,高峰 就被“削”掉了,但是因为消息积压,在高峰期过后的一段时间内,消费消息的速度还是会维持在1000,直 到消费完积压的消息,这就叫做“填谷

    MQ 的劣势

    1.系统可用性降低

            系统引入的外部依赖越多,系统稳定性越差。一旦 MQ 宕机,就会对业务造成影响。如何保证MQ的高可用?

    2.系统复杂度提高

            MQ 的加入大大增加了系统的复杂度,以前系统间是同步的远程调用,现在是通过 MQ 进行异步调用。如何 保证消息没有被重复消费?怎么处理消息丢失情况?那么保证消息传递的顺序性?

    3.一致性问题

            A 系统处理完业务,通过 MQ 给B、C、D三个系统发消息数据,如果 B 系统、C 系统处理成功,D 系统处理 失败。如何保证消息数据处理的一致性?

    使用 MQ 需要满足什么条件呢?

    • 生产者不需要从消费者处获得反馈。引入消息队列之前的直接调用,其接口的返回值应该为,这才让明 明下层的动作还没做,上层却当成动作做完了继续往后走,即所谓异步成为了可能。
    • 容许短暂的不一致性
    • 确实是用了有效果。即解耦、提速、削峰这些方面的收益,超过加入MQ,管理MQ这些成本。

     RabbitMQ 简介

            AMQP,即 Advanced Message Queuing Protocol(高级消息队列协议),是一个网络协议,是应用层协议 的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受客户端/中 间件不同产品,不同的开发语言等条件的限制。2006年,AMQP 规范发布。类比HTTP。

    RabbitMQ 中的相关概念

    ⚫ Broker:接收和分发消息的应用,RabbitMQ Server就是 Message Broker

    ⚫ Virtual host:出于多租户和安全因素设计的,把 AMQP 的基本组件划分到一个虚拟的分组中,类似于网络中的 namespace 概念。当多个不同的用户使用同一个 RabbitMQ server 提供的服务时,可以划分出多 个vhost,每个用户在自己的 vhost 创建 exchange/queue

    ⚫ Connection:publisher/consumer 和 broker 之间的 TCP 连接

    ⚫ Channel:如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection,在消息量大的时候建立 TCP Connection 的开销将是巨大的,效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接,如果应用程序支持多线 程,通常每个thread创建单独的 channel 进行通讯,AMQP method 包含了channel id 帮助客户端和 message broker 识别 channel,所以 channel 之间是完全隔离的。Channel 作为轻量级的 Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销

    ⚫ Exchange:message 到达 broker 的第一站,根据分发规则,匹配查询表中的 routing key,分发消息到 queue 中去。常用的类型有:direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)

    ⚫ Queue:消息最终被送到这里等待 consumer 取走

    ⚫ Binding:exchange 和 queue 之间的虚拟连接,binding 中可以包含 routing key。Binding 信息被保存 到 exchange 中的查询表中,用于 message 的分发依据

    RabbitMQ 提供了 6 种工作模式

            简单模式、work queues、Publish/Subscribe 发布与订阅模式、Routing 路由模式、Topics 主题模式、RPC 远程调用模式(远程调用,不太算 MQ;暂不作介绍)。 官网对应模式介绍:https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

    JMS

            JMS 即 Java 消息服务(JavaMessage Service)应用程序接口,是一个 Java 平台中关于面向消息中间件的API

            JMS 是 JavaEE 规范中的一种,API 规范接口,类比JDBC


            很多消息中间件都实现了JMS规范,例如:ActiveMQ。RabbitMQ 官方没有提供 JMS 的实现包,但是开源社区有

    java实现Rabbitmq

    依赖导入和基础配置

    1. <dependencies>
    2. <!--rabbitmq java 客户端-->
    3. <dependency>
    4. <groupId>com.rabbitmq</groupId>
    5. <artifactId>amqp-client</artifactId>
    6. <version>5.6.0</version>
    7. </dependency>
    8. </dependencies>
    9. <build>
    10. <plugins>
    11. <plugin>
    12. <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    13. <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    14. <version>3.8.0</version>
    15. <configuration>
    16. <source>1.8</source>
    17. <target>1.8</target>
    18. </configuration>
    19. </plugin>
    20. </plugins>
    21. </build>

    基础配置信息 

    1. //1.创建连接工厂
    2. ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    3. //2. 设置参数
    4. factory.setHost("121.37.118.193");//ip 默认值 localhost
    5. factory.setPort(5672); //端口 默认值 5672
    6. factory.setVirtualHost("dobby");//虚拟机 默认值/
    7. factory.setUsername("dobby");//用户名 默认 guest
    8. factory.setPassword("123456");//密码 默认值 guest
    9. //3. 创建连接 Connection
    10. Connection connection = factory.newConnection();
    11. //4. 创建Channel
    12. Channel channel = connection.createChannel();

    简单模式

    • P:生产者,也就是要发送消息的程序
    • C:消费者:消息的接收者,会一直等待消息到来
    • queue:消息队列,图中红色部分。类似一个邮箱,可以缓存消息;生产者向其中投递消息,消费者从其中取出消息
    1. //创建队列Queue
    2. /*
    3. queueDeclare(String queue, boolean durable, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map arguments)
    4. 参数:
    5. 1. queue:队列名称
    6. 2. durable:是否持久化,当mq重启之后,还在
    7. 3. exclusive:
    8. * 是否独占。只能有一个消费者监听这队列
    9. * 当Connection关闭时,是否删除队列
    10. *
    11. 4. autoDelete:是否自动删除。当没有Consumer时,自动删除掉
    12. 5. arguments:参数。
    13. */
    14. //如果没有一个名字叫hello_world的队列,则会创建该队列,如果有则不会创建
    15. channel.queueDeclare("hello_world",true,false,false,null);
    16. /*
    17. basicPublish(String exchange, String routingKey, BasicProperties props, byte[] body)
    18. 参数:
    19. 1. exchange:交换机名称。简单模式下交换机会使用默认的 ""
    20. 2. routingKey:路由名称
    21. 3. props:配置信息
    22. 4. body:发送消息数据
    23. */
    24. String body = "hello rabbitmq~~~";
    25. //发送消息
    26. channel.basicPublish("","hello_world",null,body.getBytes());

    Work queues 工作队列模式 

    • Work Queues:与入门程序的简单模式相比,多了一个或一些消费端,多个消费端共同消费同一个队列中的消息。
    • 在一个队列中如果有多个消费者,那么消费者之间对于同一个消息的关系是竞争的关系

    与简单模式供应端代码一致,只不过对应多个消费端,以下消费端代码示例

    1. String queue1Name = "test_fanout_queue1";
    2. // 接收消息
    3. Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
    4. /*
    5. 回调方法,当收到消息后,会自动执行该方法
    6. 1. consumerTag:标识
    7. 2. envelope:获取一些信息,交换机,路由key...
    8. 3. properties:配置信息
    9. 4. body:数据
    10. */
    11. @Override
    12. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
    13. /* System.out.println("consumerTag:"+consumerTag);
    14. System.out.println("Exchange:"+envelope.getExchange());
    15. System.out.println("RoutingKey:"+envelope.getRoutingKey());
    16. System.out.println("properties:"+properties);*/
    17. System.out.println("body:"+new String(body));
    18. System.out.println("将日志信息保存数据库.....");
    19. }
    20. };
    21. /*
    22. basicConsume(String queue, boolean autoAck, Consumer callback)
    23. 参数:
    24. 1. queue:队列名称
    25. 2. autoAck:是否自动确认
    26. 3. callback:回调对象
    27. */
    28. channel.basicConsume(queue2Name,true,consumer);

    Pub/Sub 订阅模式

            在订阅模型中,多了一个 Exchange 角色,而且过程略有变化:

    •  P: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)
    •  C:消费者,消息的接收者,会一直等待消息到来
    •  Queue:消息队列,接收消息、缓存消息
    •  Exchange:交换机(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有常见以下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

            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! 

            发布/订阅模式需要设置队列和交换机的绑定,工作队列模式不需要设置,实际上工作队列模式会将队 列绑 定到默认的交换机

    1. String exchangeName = "test_fanout";
    2. //创建交换机
    3. /*exchangeDeclare(String exchange, BuiltinExchangeType type, boolean durable, boolean autoDelete, boolean internal, Map arguments)
    4. 参数:
    5. 1. exchange:交换机名称
    6. 2. type:交换机类型
    7. DIRECT("direct"),:定向
    8. FANOUT("fanout"),:扇形(广播),发送消息到每一个与之绑定队列。
    9. TOPIC("topic"),通配符的方式
    10. HEADERS("headers");参数匹配
    11. 3. durable:是否持久化
    12. 4. autoDelete:自动删除
    13. 5. internal:内部使用。 一般false
    14. 6. arguments:参数
    15. */
    16. channel.exchangeDeclare(exchangeName, BuiltinExchangeType.FANOUT,true,false,false,null);
    17. //创建队列
    18. String queue1Name = "test_fanout_queue1";
    19. String queue2Name = "test_fanout_queue2";
    20. channel.queueDeclare(queue1Name,true,false,false,null);
    21. channel.queueDeclare(queue2Name,true,false,false,null);
    22. //绑定队列和交换机
    23. /*
    24. queueBind(String queue, String exchange, String routingKey)
    25. 参数:
    26. 1. queue:队列名称
    27. 2. exchange:交换机名称
    28. 3. routingKey:路由键,绑定规则
    29. 如果交换机的类型为fanout ,routingKey设置为""
    30. */
    31. channel.queueBind(queue1Name,exchangeName,"");
    32. channel.queueBind(queue2Name,exchangeName,"");
    33. String body = "日志信息:张三调用了findAll方法...日志级别:info...";
    34. //发送消息
    35. channel.basicPublish(exchangeName,"",null,body.getBytes());
    36. //释放资源
    37. channel.close();
    38. connection.close();

    Routing 路由模式


            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

    • P:生产者,向 Exchange 发送消息,发送消息时,会指定一个routing key
    • X:Exchange(交换机),接收生产者的消息,然后把消息递交给与 routing key 完全匹配的队列
    • C1:消费者,其所在队列指定了需要 routing key 为 error 的消息
    • C2:消费者,其所在队列指定了需要 routing key 为 info、error、warning 的消息

            Routing 模式要求队列在绑定交换机时要指定 routing key,消息会转发到符合 routing key 的队列。 

    1. //创建交换机
    2. channel.exchangeDeclare(exchangeName, BuiltinExchangeType.DIRECT,true,false,false,null);
    3. //创建队列
    4. String queue1Name = "test_direct_queue1";
    5. String queue2Name = "test_direct_queue2";
    6. channel.queueDeclare(queue1Name,true,false,false,null);
    7. channel.queueDeclare(queue2Name,true,false,false,null);
    8. //绑定队列和交换机
    9. //队列1绑定 error
    10. channel.queueBind(queue1Name,exchangeName,"error");
    11. //队列2绑定 info error warning
    12. channel.queueBind(queue2Name,exchangeName,"info");
    13. channel.queueBind(queue2Name,exchangeName,"error");
    14. channel.queueBind(queue2Name,exchangeName,"warning");
    15. String body = "日志信息:张三调用了delete方法...出错误了。。。日志级别:error...";
    16. //8. 发送消息
    17. channel.basicPublish(exchangeName,"warning",null,body.getBytes());

    Topics 通配符模式

    1. 红色 Queue:绑定的是 usa.# ,因此凡是以 usa. 开头的 routing key 都会被匹配到
    2. 黄色 Queue:绑定的是 #.news ,因此凡是以 .news 结尾的 routing key 都会被匹配
    3. 通配符规则:# 匹配一个或多个词,* 匹配不多不少恰好1个词,例如:item.# 能够匹配 item.insert.abc 或者 item.insert,item.* 只能匹配 item.insert
    1. //创建交换机
    2. channel.exchangeDeclare(exchangeName, BuiltinExchangeType.TOPIC,true,false,false,null);
    3. ...
    4. // routing key 系统的名称.日志的级别。
    5. //=需求: 所有error级别的日志存入数据库,所有order系统的日志存入数据库
    6. channel.queueBind(queue1Name,exchangeName,"#.error");
    7. channel.queueBind(queue1Name,exchangeName,"order.*");
    8. channel.queueBind(queue2Name,exchangeName,"*.*");
    9. String body = "日志信息:张三调用了findAll方法...日志级别:info...";
    10. //8. 发送消息
    11. channel.basicPublish(exchangeName,"goods.error",null,body.getBytes());

     Spring整合Rabbitmq

    供应者

    rabbitmq.properties

    1. rabbitmq.host=121.37.118.193
    2. rabbitmq.port=5672
    3. rabbitmq.username=dobby
    4. rabbitmq.password=123456
    5. rabbitmq.virtual-host=dobby

    Spring-rabbitmq-prodicer.xml

    1. "1.0" encoding="UTF-8"?>
    2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    3. xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    4. xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    5. xmlns:rabbit="http://www.springframework.org/schema/rabbit"
    6. xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    7. http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    8. http://www.springframework.org/schema/context
    9. https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
    10. http://www.springframework.org/schema/rabbit
    11. http://www.springframework.org/schema/rabbit/spring-rabbit.xsd">
    12. <context:property-placeholder location="classpath:rabbitmq.properties"/>
    13. <rabbit:connection-factory id="connectionFactory" host="${rabbitmq.host}"
    14. port="${rabbitmq.port}"
    15. username="${rabbitmq.username}"
    16. password="${rabbitmq.password}"
    17. virtual-host="${rabbitmq.virtual-host}"/>
    18. <rabbit:admin connection-factory="connectionFactory"/>
    19. <rabbit:queue id="spring_queue" name="spring_queue" auto-declare="true"/>
    20. <rabbit:queue id="spring_fanout_queue_1" name="spring_fanout_queue_1" auto-declare="true"/>
    21. <rabbit:queue id="spring_fanout_queue_2" name="spring_fanout_queue_2" auto-declare="true"/>
    22. <rabbit:fanout-exchange id="spring_fanout_exchange" name="spring_fanout_exchange" auto-declare="true">
    23. <rabbit:bindings>
    24. <rabbit:binding queue="spring_fanout_queue_1" />
    25. <rabbit:binding queue="spring_fanout_queue_2"/>
    26. rabbit:bindings>
    27. rabbit:fanout-exchange>
    28. <rabbit:queue id="spring_topic_queue_star" name="spring_topic_queue_star" auto-declare="true"/>
    29. <rabbit:queue id="spring_topic_queue_well" name="spring_topic_queue_well" auto-declare="true"/>
    30. <rabbit:queue id="spring_topic_queue_well2" name="spring_topic_queue_well2" auto-declare="true"/>
    31. <rabbit:topic-exchange id="spring_topic_exchange" name="spring_topic_exchange" auto-declare="true">
    32. <rabbit:bindings>
    33. <rabbit:binding pattern="heima.*" queue="spring_topic_queue_star"/>
    34. <rabbit:binding pattern="heima.#" queue="spring_topic_queue_well"/>
    35. <rabbit:binding pattern="itcast.#" queue="spring_topic_queue_well2"/>
    36. rabbit:bindings>
    37. rabbit:topic-exchange>
    38. <rabbit:template id="rabbitTemplate" connection-factory="connectionFactory"/>
    39. beans>

    测试代码: 

    1. @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    2. @ContextConfiguration(locations = "classpath:spring-rabbitmq-producer.xml")
    3. public class ProducerTest {
    4. //1.注入 RabbitTemplate
    5. @Autowired
    6. private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    7. @Test
    8. public void testHelloWorld(){
    9. //2.发送消息
    10. rabbitTemplate.convertAndSend("spring_queue","hello world spring....");
    11. }
    12. /**
    13. * 发送fanout消息
    14. */
    15. @Test
    16. public void testFanout(){
    17. //2.发送消息
    18. rabbitTemplate.convertAndSend("spring_fanout_exchange","","spring fanout....");
    19. }
    20. /**
    21. * 发送topic消息
    22. */
    23. @Test
    24. public void testTopics(){
    25. //2.发送消息
    26. rabbitTemplate.convertAndSend("spring_topic_exchange","heima.hehe.haha","spring topic....");
    27. }
    28. }
    SpringQueueListener
    1. import org.springframework.amqp.core.Message;
    2. import org.springframework.amqp.core.MessageListener;
    3. public class SpringQueueListener implements MessageListener {
    4. @Override
    5. public void onMessage(Message message) {
    6. //打印消息
    7. System.out.println(new String(message.getBody()));
    8. }
    9. }

    消费者

    Spring-rabbitmq-consumer.xml

    1. "1.0" encoding="UTF-8"?>
    2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    3. xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    4. xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    5. xmlns:rabbit="http://www.springframework.org/schema/rabbit"
    6. xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    7. http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    8. http://www.springframework.org/schema/context
    9. https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
    10. http://www.springframework.org/schema/rabbit
    11. http://www.springframework.org/schema/rabbit/spring-rabbit.xsd">
    12. <context:property-placeholder location="classpath:rabbitmq.properties"/>
    13. <rabbit:connection-factory id="connectionFactory" host="${rabbitmq.host}"
    14. port="${rabbitmq.port}"
    15. username="${rabbitmq.username}"
    16. password="${rabbitmq.password}"
    17. virtual-host="${rabbitmq.virtual-host}"/>
    18. <bean id="springQueueListener" class="com.itheima.rabbitmq.listener.SpringQueueListener"/>
    19. <rabbit:listener-container connection-factory="connectionFactory" auto-declare="true">
    20. <rabbit:listener ref="springQueueListener" queue-names="spring_queue"/>
    21. rabbit:listener-container>
    22. beans>

     SpringBoot整合Rabbitmq

    1. <parent>
    2. <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    3. <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
    4. <version>2.1.4.RELEASEversion>
    5. parent>
    6. <dependencies>
    7. <dependency>
    8. <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    9. <artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
    10. dependency>
    11. <dependency>
    12. <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    13. <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
    14. dependency>
    15. dependencies>
    1. @Configuration
    2. public class RabbitMQConfig {
    3. public static final String EXCHANGE_NAME = "boot_topic_exchange";
    4. public static final String QUEUE_NAME = "boot_queue";
    5. //1.交换机
    6. @Bean("bootExchange")
    7. public Exchange bootExchange(){
    8. return ExchangeBuilder.topicExchange(EXCHANGE_NAME).durable(true).build();
    9. }
    10. //2.Queue 队列
    11. @Bean("bootQueue")
    12. public Queue bootQueue(){
    13. return QueueBuilder.durable(QUEUE_NAME).build();
    14. }
    15. //3. 队列和交互机绑定关系 Binding
    16. /*
    17. 1. 知道哪个队列
    18. 2. 知道哪个交换机
    19. 3. routing key
    20. */
    21. @Bean
    22. public Binding bindQueueExchange(@Qualifier("bootQueue") Queue queue, @Qualifier("bootExchange") Exchange exchange){
    23. return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("boot.#").noargs();
    24. }
    25. }
    1. # 配置RabbitMQ的基本信息 ip 端口 username password..
    2. spring:
    3. rabbitmq:
    4. host: 172.16.98.133 # ip
    5. port: 5672
    6. username: guest
    7. password: guest
    8. virtual-host: /
    1. public class ProducerTest {
    2. //1.注入RabbitTemplate
    3. @Autowired
    4. private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    5. @Test
    6. public void testSend(){
    7. rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.EXCHANGE_NAME,"boot.haha","boot mq hello~~~");
    8. }
    9. }

    消费者:

    RabbimtMQListener
    1. @Component
    2. public class RabbimtMQListener {
    3. @RabbitListener(queues = "boot_queue")
    4. public void ListenerQueue(Message message){
    5. //System.out.println(message);
    6. System.out.println(new String(message.getBody()));
    7. }
    8. }

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