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Springboot初步使用RabbitMQ_springboot使用rabbitmq

springboot使用rabbitmq

在这里插入图片描述
消息队列之RabbitMQ

RabbitMQ消息队列官网:https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

1.为什么用到消息队列

1.1. 数据同步的问题

将来电商系统数据会存储在mysql,elasticsearch,redis等不同的地方。我们思考一下,是否存在问题?

  • 商品的原始数据保存在数据库中,增删改查都在数据库中完成。
  • 搜索服务数据来源是索引库,如果数据库商品发生变化,索引库数据不能及时更新。
  • 有些数据为了提供响应速度降低服务器压力,需要缓存到redis,redis的缓存数据也要随着数据库发生变化。

如果我们在后台修改了商品的价格,搜索页面和缓存中的依然是旧的价格,这样显然不对。该如何解决?
这里有两种解决方案:

  • 方案1:每当后台对商品做增删改操作,同时要修改索引库数据及redis缓存
  • 方案2:搜索服务和商品页面服务对外提供操作接口,后台在商品增删改后,调用接口

以上两种方式存在一些严重问题:

  1. 代码耦合。后台服务中需要嵌入搜索和商品页面服务,违背了微服务的独立原则。
  2. 面对大流量并发时,容易被冲垮。每个接口模块的吞吐能力是有限的,这个上限能力如果堤坝,当大流量(洪水)来临时,容易被冲垮。
  3. 等待同步存在性能问题。整体的服务性能遵循“木桶理论”,即整体系统的耗时取决于链路中最慢的那个接口。
    比如A调用B/C/D都是50ms,但此时B又调用了B1,花费2000ms,那么直接就拖累了整个服务性能。

面向消息的中间件(message-oriented middleware)MOM能够很好的解决以上问题。

1.2.消息队列(MQ)

1.2.1.什么是消息队列

解耦、削峰填谷、异步
消息队列是典型的:生产者、消费者模型。生产者不断向消息队列中生产消息,消费者不断的从队列中获取消息。因为消息的生产和消费都是异步的,而且只关心消息的发送和接收,没有业务逻辑的侵入,这样就实现了生产者和消费者的解耦。
结合前面所说的问题:

  • 后台服务对商品增删改以后,无需去操作索引库或redis缓存,只是发送一条消息,也不关心消息被谁接收。
  • 搜索服务和商品页面服务接收消息,分别去处理索引库和redis缓存。

如果以后有其它系统也依赖商品服务的数据,同样监听消息即可,商品服务无需任何代码修改。

1.2.2.AMQP和JMS

MQ是消息通信的模型,并不是具体实现。现在实现MQ的有两种主流方式:AMQP(协议)、JMS(interface接口)。
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两者间的区别和联系:

  • JMS是定义了统一的接口,来对消息操作进行统一;AMQP是通过规定协议来统一数据交互的格式
  • JMS限定了必须使用Java语言;AMQP只是协议,不规定实现方式,因此是跨语言的。
  • JMS规定了两种消息模型;而AMQP的消息模型更加丰富

1.2.3.常见MQ产品

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  • ActiveMQ:基于JMS
  • RabbitMQ:基于AMQP协议,erlang语言开发,稳定性好
  • RocketMQ:基于JMS,阿里巴巴产品,目前交由Apache基金会
  • Kafka:分布式消息系统,高吞吐量

2.RabbitMQ

RabbitMQ是基于AMQP的一款消息管理系统

官网: http://www.rabbitmq.com/

官方教程:http://www.rabbitmq.com/getstarted.html
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在web浏览器中输入地址:http://虚拟机ip:15672/
输入默认账号: guest : guest

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overview:概览

connections:无论生产者还是消费者,都需要与RabbitMQ建立连接后才可以完成消息的生产和消费,在这里可以查看连接情况

channels:通道,建立连接后,会形成通道,消息的投递获取依赖通道

Exchanges:交换机,用来实现消息的路由

Queues:队列,即消息队列,消息存放在队列中,等待消费,消费后被移除队列

注:
4369 – erlang发现口
5672 --client端通信口(java配置的端口)
15672 – 管理界面ui端口(web浏览器访问的界面)
25672 – server间内部通信口

2.1.账户设置

2.1.1 添加用户

如果不使用guest,我们也可以自己创建一个用户:
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1、超级管理员(administrator)
可登陆管理控制台,可查看所有的信息,并且可以对用户,策略(policy)进行操作。

2、监控者(monitoring)
可登陆管理控制台,同时可以查看rabbitmq节点的相关信息(进程数,内存使用情况,磁盘使用情况等)

3、策略制定者(policymaker)
可登陆管理控制台, 同时可以对policy进行管理。但无法查看节点的相关信息(上图红框标识的部分)。

4、普通管理者(management)
仅可登陆管理控制台,无法看到节点信息,也无法对策略进行管理。

5、其他
无法登陆管理控制台,通常就是普通的生产者和消费者。

2.1.2.设置权限

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3.五种消息模型

RabbitMQ提供了6种消息模型,但是第6种其实是RPC,并不是MQ。那么也就剩下5种。

但是其实3、4、5这三种都属于订阅模型,只不过进行路由的方式不同。
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idea创建demo测试5种消息队列的模式

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导入pom依赖:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.test.rabbitmq</groupId>
    <artifactId>rabbitmq-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.9.RELEASE</version>
    </parent>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.3.2</version>
        </dependency>
        <!--RabbitMQ消息队列-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
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我们抽取一个建立RabbitMQ连接的工具类 ConnectionUtil ,方便其他程序获取连接:

package com.rabbitmq.test.util;

import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Connection;

/**
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:18
 */
public class ConnectionUtil {
    /**
     * 建立与RabbitMQ的连接
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        //定义连接工厂
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        //设置服务地址
        factory.setHost("127.0.0.1");
        //端口
        factory.setPort(5672);
        //设置账号信息,用户名、密码、vhost
        factory.setVirtualHost("/test");
        factory.setUsername("test");
        factory.setPassword("123456");
        // 通过工程获取连接
        Connection connection = factory.newConnection();
        return connection;
    }

}
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3.1.基本消息模型

RabbitMQ 基本消息 模式官方文档:https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-one-java.html基本消息模式

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RabbitMQ是一个消息代理:它接受和转发消息。 你可以把它想象成一个邮局:当你把邮件放在邮箱里时,你可以确定邮差先生最终会把邮件发送给你的收件人。 在这个比喻中,RabbitMQ是邮政信箱,邮局和邮递员。

RabbitMQ与邮局的主要区别是它不处理纸张,而是接受,存储和转发数据消息的二进制数据块。

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P(producer/ publisher):生产者,一个发送消息的用户应用程序

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C(consumer):消费者,消费和接收有类似的意思,消费者是一个主要用来等待接收消息的用户应用程序

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队列(红色区域):rabbitmq内部类似于邮箱的一个概念。虽然消息流经rabbitmq和你的应用程序,但是它们只能存储在队列中。队列只受主机的内存和磁盘限制,实质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以发送消息到一个队列,许多消费者可以尝试从一个队列接收数据

总之:
生产者将消息发送到队列,消费者从队列中获取消息,队列是存储消息的缓冲区。

3.1.1.基本消息模式-生产者 Send

/**
 * 基本消息模式-生产者
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:25
 */
public class Send {

    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 从连接中创建通道,使用通道才能完成消息相关的操作
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明(创建)队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 消息内容
        String message = "Hello World!";
        // 向指定的队列中发送消息
        channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());

        System.out.println(" [生产者] Sent '" + message + "'");

        //关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
    }
}
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3.1.1.基本消息模式-消费者 Recv

/**
 * 基本消息模式-消费者
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:31
 */
public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 创建通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
//                int i =1/0;
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,第二个参数:是否自动进行消息确认。
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}
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消费者已经获取了消息,但是程序没有停止,一直在监听队列中是否有新的消息。一旦有新的消息进入队列,就会立即打印

3.2.消息确认机制(ACK)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

通过刚才的案例可以看出,消息一旦被消费者接收,队列中的消息就会被删除

那么问题来了:RabbitMQ怎么知道消息被接收了呢?

如果消费者领取消息后,还没执行操作就挂掉了呢?或者抛出了异常?消息消费失败,但是RabbitMQ无从得知,这样消息就丢失了!

因此,RabbitMQ有一个ACK机制。当消费者获取消息后,会向RabbitMQ发送回执ACK,告知消息已经被接收。不过这种回执ACK分两种情况:

  • 自动ACK:消息一旦被接收,消费者自动发送ACK
  • 手动ACK:消息接收后,不会发送ACK,需要手动调用

大家觉得哪种更好呢?

这需要看消息的重要性:

  • 如果消息不太重要,丢失也没有影响,那么自动ACK会比较方便
  • 如果消息非常重要,不容丢失。那么最好在消费完成后手动ACK,否则接收消息后就自动ACK,RabbitMQ就会把消息从队列中删除。如果此时消费者宕机,那么消息就丢失了。

3.2.1.自动ACK存在的问题

修改消费者Recv,添加异常
在这里插入图片描述
生产者不做任何修改,直接运行,消息发送成功:
在这里插入图片描述
运行消费者Recv,程序抛出异常。但是消息依然被消费:
在这里插入图片描述
RabbitMQ管理界面:
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3.2.2.演示手动ACK

修改消费者Recv,把自动改成手动(去掉之前制造的异常)
在这里插入图片描述

生产者不变,再次运行:
在这里插入图片描述
运行消费者Recv
在这里插入图片描述
查看管理界面,有一条未确认的消息:
在这里插入图片描述
这是因为虽然我们设置了手动ACK,但是代码中并没有进行消息确认!所以消息并未被真正消费掉。

当我们关掉这个消费者,消息的状态再次称为Ready。
在这里插入图片描述

修改代码手动ACK:
在这里插入图片描述
执行,rabbitmq管理界面如下:
在这里插入图片描述
消息消费成功!

我们之前的测试都是自动ACK的,手动ACK,完整代码Recv2如下:

/**
 * 基本消息模式-消费者2,手动进行ACK
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:35
 */
public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 创建通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
//                int i = 1/0;
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
                // 手动进行ACK
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
            }
        };
        // 监听队列,第二个参数false,手动进行ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
    }
}
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注意到最后一行代码:

channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
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如果第二个参数为true,则会自动进行ACK;如果为false,则需要手动ACK。

3.3.work消息模型

RabbitMQ work 消息模型官方文档:https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-two-java.html
在这里插入图片描述

工作队列或者竞争消费者模式:
工作队列,又称任务队列。主要思想就是避免执行资源密集型任务时,必须等待它执行完成。相反我们稍后完成任务,我们将任务封装为消息并将其发送到队列。 在后台运行的工作进程将获取任务并最终执行作业。当你运行许多消费者时,任务将在他们之间共享,但是一个消息只能被一个消费者获取

这个概念在Web应用程序中特别有用,因为在短的HTTP请求窗口中无法处理复杂的任务。

接下来我们来模拟这个流程:

P:生产者:任务的发布者
C1:消费者,领取任务并且完成任务,假设完成速度较快
C2:消费者2:领取任务并完成任务,假设完成速度慢

面试题:避免消息堆积?
1)采用workqueue,多个消费者监听同一队列。
2)接收到消息以后,而是通过线程池,异步消费。

3.3.1.work模型-生产者 Send

创建生产者类Send,循环发送50条消息

/**
 * work模型-生产者
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:42
 */
public class Send {
    private final static String QUEUE_NAME = "test_work_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 循环发布任务
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            // 消息内容
            String message = "task .. " + i;
            channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");

            Thread.sleep(i * 2);
        }
        // 关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
    }
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3.3.2.work模型-消费者1 Recv

/**
 * work模型-消费者1
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:47
 */
public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "test_work_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 设置每个消费者同时只能处理一条消息
        //channel.basicQos(1);
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
                try {
                    // 模拟完成任务的耗时:1000ms
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                // 手动ACK
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
            }
        };
        // 监听队列。
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
    }
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3.3.3.work模型-消费者2 Recv2

/**
 * work模型-消费者2
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 11:52
 */
public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "test_work_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 设置每个消费者同时只能处理一条消息
        //channel.basicQos(1);
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
                // 手动ACK
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
            }
        };
        // 监听队列。
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
    }
}
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与消费者1基本类似,就是没有设置消费耗时时间。

这里是模拟有些消费者快,有些比较慢。
先启动消费者1和消费者2,然后启动生产者
结果如下,两个消费者平分队列中的消息:
在这里插入图片描述

3.3.4.work模型-能者多劳

刚才的实现有问题吗?

  • 消费者1比消费者2的效率要低,一次任务的耗时较长
  • 然而两人最终消费的消息数量是一样的
  • 消费者2大量时间处于空闲状态,消费者1一直忙碌

现在的状态属于是把任务平均分配,正确的做法应该是消费越快的人,消费的越多。

怎么实现呢?

我们可以使用basicQos方法和prefetchCount = 1设置。 这告诉RabbitMQ一次不要向工作人员发送多于一条消息。 或者换句话说,不要向工作人员发送新消息,直到它处理并确认了前一个消息。 相反,它会将其分派给不是仍然忙碌的下一个工作人员。
在这里插入图片描述

// 设置每个消费者同时只能处理一条消息
channel.basicQos(1);
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重新启动消费者1和消费者2,最后启动生产者:
在这里插入图片描述

3.4.订阅模型分类

在之前的模式中,我们创建了一个工作队列。 工作队列背后的假设是:每个任务只被传递给一个工作人员。 在这一部分,我们将做一些完全不同的事情 - 我们将会传递一个信息给多个消费者。 这种模式被称为“发布/订阅”。

订阅模型示意图:
在这里插入图片描述

交换机只能转发消息,不能存储消息,有队列绑定就转发到队列里,没有队列时候,交换机里的消息会立马丢失。

关于订阅模型生产者和消费者启动的问题:
先启动消费者,没有找到指定交换机会报IO异常,可以先启动生产者创建交换机,再启动消费者,此时,由于交换机不能存储消息,会丢失掉消息,等消费者启动后,重启生产者,可以看到消费者拿到了消息(或者直接使用Rabbitmq界面创建出交换机)
在这里插入图片描述

3.4.1.订阅模型-Fanout

RabbitMQ 订阅模型-Fanout 官方文档:https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-three-java.html
在这里插入图片描述

Fanout,也称为广播。
流程图:
在广播模式下,消息发送流程是这样的:

  • 1) 可以有多个消费者
  • 2) 每个消费者有自己的queue(队列)
  • 3) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
  • 4) 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。
  • 5) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
  • 6) 队列的消费者都能拿到消息。实现一条消息被多个消费者消费

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!

3.4.1.1.Fanout-生产者 Send

两个变化:
1) 声明Exchange,不再声明Queue
2) 发送消息到Exchange,不再发送到Queue

/**
 * Fanout-生产者
 */
public class Send {

    private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        
        // 声明exchange,指定类型为fanout
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
        
        // 消息内容
        String message = "Hello everyone";
        // 发布消息到Exchange
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes());
        System.out.println(" [生产者] Sent '" + message + "'");

        channel.close();
        connection.close();
    }
}
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3.4.1.2.Fanout-消费者1 Recv

要注意代码中:队列需要和交换机绑定

/**
 * Fanout-消费者1
 */
public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_1";

    private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动返回完成
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}
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3.4.1.3.Fanout-消费者2 Recv2
/**
 * Fanout-消费者2
 */
public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_2";

    private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");
        
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,手动返回完成
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}
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3.4.1.4.测试

我们运行两个消费者,然后发送1条消息 [消费者先启动]
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.4.2.订阅模型-Direct

RabbitMQ 订阅模型-Direct 官方文档:https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-four-java.html在这里插入图片描述

有选择性的接收消息
在订阅模式中,生产者发布消息,所有消费者都可以获取所有消息。
在路由模式中,我们将添加一个功能 - 我们将只能订阅一部分消息。 例如,我们只能将重要的错误消息引导到日志文件(以节省磁盘空间),同时仍然能够在控制台上打印所有日志消息。
但是,在某些场景下,我们希望不同的消息被不同的队列消费。这时就要用到Direct类型的Exchange。
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routing key。

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

3.4.2.1.Direct-生产者 Send

此处我们模拟商品的增删改,发送消息的RoutingKey分别是:insert、update、delete

/**
 * Direct-生产者,模拟为商品服务
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 12:37
 */
public class Send {
    private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明exchange,指定类型为direct
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "direct");
        // 消息内容
        String message = "商品删除了, id = 1001";
        // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "delete", null, message.getBytes());

        /*测试*/
        String message1 = "商品新增了, id = 1002";
        // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "insert", null, message1.getBytes());

        System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'");
        System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message1 + "'");

        channel.close();
        connection.close();
    }
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3.4.2.2.Direct-消费者1 Recv

我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息:更新商品和删除商品

/**
 * Direct-消费者1
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 12:41
 */
public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_1";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。假设此处需要update和delete消息
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
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3.4.2.3.Direct-消费者2 Recv2

我们此处假设消费者2接收所有类型的消息:新增商品,更新商品和删除商品

/**
 * Direct-消费者2
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 12:46
 */
public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_2";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "insert");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
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3.4.2.4.测试

我们分别发送增、删、改的RoutingKey,发现结果:
在这里插入图片描述

3.4.3.订阅模型-Topic

RabbitMQ 订阅模型-Topic 官方文档:https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-five-java.html
在这里插入图片描述

Topic类型的ExchangeDirect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

举例:

audit.#:能够匹配audit.irs.corporate 或者 audit.irs
audit.*:只能匹配audit.irs

在这个例子中,我们将发送所有描述动物的消息。消息将使用由三个字(两个点)组成的routing key发送。路由关键字中的第一个单词将描述速度,第二个颜色和第三个种类:“..”。

我们创建了三个绑定:Q1绑定了绑定键“* .orange.”,Q2绑定了“.*.rabbit”和“lazy.#”。

Q1匹配所有的橙色动物。
Q2匹配关于兔子以及懒惰动物的消息。

3.4.3.1.Topic-生产者 Send

使用topic类型的Exchange,发送消息的routing key有3种: item.isnertitem.updateitem.delete

/**
 * Topic-生产者,模拟为商品服务
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 13:03
 */
public class Send {
    private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明exchange,指定类型为topic
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic", true);
        // 消息内容
        String message = "新增商品 : id = 1001";
        // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.insert", MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());
        System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'");

        channel.close();
        connection.close();
    }
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3.4.3.2.Topic-消费者1 Recv

我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息:更新商品和删除商品

/**
 * Topic-消费者1
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 13:07
 */
public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_1";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。需要 update、delete
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.update");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.delete");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.insert");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
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3.4.3.3.Topic-消费者2 Recv2

我们此处假设消费者2接收所有类型的消息:新增商品,更新商品和删除商品

/**
 * Topic-消费者2
 *
 * @Author: Ron
 * @Create: 2020 13:11
 */
public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_2";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.*");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}
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3.4.3.4.测试

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4.持久化

如何避免消息丢失?
1) 消费者的ACK机制。可以防止消费者丢失消息。
2) 但是,如果在消费者消费之前,MQ就宕机了,消息就没了。

是可以将消息进行持久化呢?
要将消息持久化,前提是:Exchange队列都持久化

交换机持久化
在这里插入图片描述

队列持久化
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消息持久化
在这里插入图片描述

4.1.消息为什么丢失

RabbitMQ默认情况下的交换机和队列以及消息是非持久化的,也就是说在服务器重启或者宕机恢复后,之前创建的交换机和队列都将不复存在,之前未消费的消息也就消失不见了。原因在于每个队列和交换机的durable属性。该属性默认情况是false,它决定了RabbitMQ是否需要在崩溃或者重启之后重新创建队列(或者交换机)。

4.2.持久化交换机和队列

将交换机和队列的durable属性设置为true,这样你就不需要在服务器断电后重新创建队列和交换机了。你也许会认为把队列和交换机的durable属性设置为true就足够可以让消息幸免于重启后丢失了,真的是这样吗?队列和交换机当然必须被设置为true,但光这样做还不够。
能从AMQP服务器崩溃中恢复的消息,我们称之为持久化消息。在消息发布前,通过把它的“投递默认”( delivery mode)选项设置为2(AMQP客户端可能会使用人性化的常量来代替数值)来把消息标记成持久化。到目前为止,消息还只是被表示为持久化的,但是它还必须被发布到持久化的交换机中,并到达持久化的队列中才行。如果不是这样的话,则包含持久化消息的队列(或者交换机)会在Rabbit崩溃重启后不复存在,从而导致消息丢失。

4.3.持久化消息

因此,如果消息想要从Rabbit崩溃中恢复,那么消息必须满足以下条件:

  1. 把它的投递默认选项设置为持久化
  2. 发送到持久化的交换机
  3. 到达持久化的队列

做到以上三点,你就不需要担心发送到Rabbit服务器的消息因服务器崩溃等其它原因而丢失了。

4.4.如何做到消息持久化的

RabbitMQ确保持久性消息能从服务器重启中恢复的方式是,将它们写入磁盘上的一个持久化日志文件。当发布一个持久性消息到持久交换机上时,Rabbit会在消息提交到日志文件后才发送响应。记住,之后这条消息如果路由到了非持久队列的话,它会自动从持久性日志中移除,并且无法从服务器重启中恢复。如果你使用持久性消息的话,则确保之前提到的持久性消息的那三点都必须做到位。一旦你从持久性队列中消费了一个持久性消息的话(并且确认了它),RabbitMQ会在持久化日志中把这条消息标记为等待垃圾收集。在你消费持久性消息前,如果RabbitMQ重启的话,服务器会自动重建交换机和队列(以及绑定),重播持久性日志文件的消息到合适的队列或者交换机上(取决于Rabbit服务器宕机的时候,消息处在路由过程的哪个环节)。

虽然持久化消息可以做到消息的不丢失,但持久化的消息在进入队列前会被写到磁盘,这个过程比写到内存慢得多,所以会严重的影响性能,可能导致消息的吞吐量降低10倍不止。所以,在做消息持久化前,一定要认真考虑性能和需求之间的平衡关系。

5.Spring AMQP

Spring AMQP 官方文档:https://spring.io/projects/spring-amqp在这里插入图片描述

5.1.依赖和配置

添加AMQP的启动器:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
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application.yml中添加RabbitMQ地址:

spring:
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1
    username: test
    password: 123456
    virtual-host: /test
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5.2.监听器 Listener

在SpringAmqp中,对消息的消费者进行了封装和抽象,一个普通的JavaBean中的普通方法,只要通过简单的注解,就可以成为一个消费者

@Component
public class Listener {

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "spring.test.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "spring.test.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC
            ),
            key = {"#.#"}))
    public void listen(String msg){
        System.out.println("接收到消息:" + msg);
    }
}
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  • @Componet:类上的注解,注册到Spring容器
  • @RabbitListener:方法上的注解,声明这个方法是一个消费者方法,需要指定下面的属性:
    • bindings:指定绑定关系,可以有多个。值是@QueueBinding的数组。@QueueBinding包含下面属性:
      • value:这个消费者关联的队列。值是@Queue,代表一个队列
      • exchange:队列所绑定的交换机,值是@Exchange类型
      • key:队列和交换机绑定的RoutingKey

类似listen这样的方法在一个类中可以写多个,就代表多个消费者。

5.3.AmqpTemplate 模板类

在这里插入图片描述

  • 指定消息
  • 指定RoutingKey和消息,会向默认的交换机发送消息
  • 指定交换机、RoutingKey和消息体

5.4.测试代码

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class MqDemo {

    @Autowired
    private AmqpTemplate amqpTemplate;

    @Test
    public void testSend() throws InterruptedException {
        String msg = "hello, Spring boot amqp";
        this.amqpTemplate.convertAndSend("spring.test.exchange","a.b", msg);
        // 等待10秒后再结束
        Thread.sleep(10000);
    }
}
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结果:
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