RabbitMQ入门看这个就够了

RabbitMQ(基础入门)

初始Mq

微服务间通讯有同步和异步两种方式：

同步通讯：就像打电话，需要实时响应。

异步通讯：就像发邮件，不需要马上回复。

两种方式各有优劣，打电话可以立即得到响应，但是你却不能跟多个人同时通话。发送邮件可以同时与多个人收发邮件，但是往往响应会有延迟。

同步通讯

我们之前学习的Feign调用就属于同步方式，虽然调用可以实时得到结果，但存在下面的问题：

<img src="https://my-notes-li.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/li/image-20210717162004285.png" alt="https://my-notes-li.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/li/image-20210717162004285.png" style="zoom:150%;" />

总结：

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
• 性能和吞吐能力下降
• 有额外的资源消耗
• 有级联失败问题

阻塞就是耦合，非阻塞就是解耦合。

异步通讯

异步调用则可以避免上述问题：

我们以购买商品为例，用户支付后需要调用订单服务完成订单状态修改，调用物流服务，从仓库分配响应的库存并准备发货。

在事件模式中，支付服务是事件发布者（publisher），在支付完成后只需要发布一个支付成功的事件（event），事件中带上订单id。

订单服务和物流服务是事件订阅者（Consumer），订阅支付成功的事件，监听到事件后完成自己业务即可。

为了解除事件发布者与订阅者之间的耦合，两者并不是直接通信，而是有一个中间人（Broker）。发布者发布事件到Broker，不关心谁来订阅事件。订阅者从Broker订阅事件，不关心谁发来的消息。

Broker 是一个像数据总线一样的东西，所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上，这个总线就像协议一样，让服务间的通讯变得标准和可控。类似于一个中间的代理人，他负责通知接收方去干活

好处：

• 吞吐量提升：无需等待订阅者处理完成，响应更快速

• 故障隔离：服务没有直接调用，不存在级联失败问题

• 调用间没有阻塞，不会造成无效的资源占用

• 耦合度极低，每个服务都可以灵活插拔，可替换

• 流量削峰：不管发布事件的流量波动多大，都由Broker接收，订阅者可以按照自己的速度去处理事件

缺点：

• 架构复杂了，业务没有明显的流程线，不好管理
• 需要依赖于Broker的可靠、安全、性能

技术对比

MQ，中文是消息队列（MessageQueue），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。

比较常见的MQ实现：

• ActiveMQ
• RabbitMQ
• RocketMQ
• Kafka

几种常见MQ的对比：

RabbitMQ ActiveMQ RocketMQ Kafka 公司/社区 Rabbit Apache 阿里 Apache 开发语言 Erlang Java Java Scala&Java 协议支持 AMQP，XMPP，SMTP，STOMP OpenWire,STOMP，REST,XMPP,AMQP 自定义协议 自定义协议 可用性 高 一般 高 高 单机吞吐量 一般 差 高 非常高 消息延迟 微秒级 毫秒级 毫秒级 毫秒以内 消息可靠性 高 一般 高 一般

追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ

追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ

追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka

追求消息低延迟：RabbitMQ、Kafka

RabbitMQ快速入门

RabbitMQ概述

RabbitMQ是基于Erlang语言开发的开源消息通信中间件，官网地址: https://www.rabbitmq.com/

安装RabbitMQ

单机部署

我们在Centos7虚拟机中使用Docker来安装。有服务器可以在服务器上安装

下载镜像

方式一：在线拉取

docker pull rabbitmq:3-management

或者自己本地镜像包上传到虚拟机或者服务器通过命令加载镜像

docker load -i mq.tar

安装MQ

执行下面的命令来运行MQ容器：

docker run \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=root \ #用户名 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \ #mq密码 --name mq \ --hostname mq1 \ -p 15672:15672 \ -p 5672:5672 \ -d \ rabbitmq:3-management

如果运行的时候报这样的错误docker: Error response from daemon: Conflict. The container name "/xxx" is already in use by container "容器id". You have to remove (or rename) that container to be able to reuse that name.

移除原来的container ID（就是长长的那串数字）

docker rm + container ID

集群部署

集群分类

在RabbitMQ的官方文档中，讲述了两种集群的配置方式：

• 普通模式：普通模式集群不进行数据同步，每个MQ都有自己的队列、数据信息（其它元数据信息如交换机等会同步）。例如我们有2个MQ：mq1，和mq2，如果你的消息在mq1，而你连接到了mq2，那么mq2会去mq1拉取消息，然后返回给你。如果mq1宕机，消息就会丢失。
• 镜像模式：与普通模式不同，队列会在各个mq的镜像节点之间同步，因此你连接到任何一个镜像节点，均可获取到消息。而且如果一个节点宕机，并不会导致数据丢失。不过，这种方式增加了数据同步的带宽消耗。

我们先来看普通模式集群。

设置网络

首先，我们需要让3台MQ互相知道对方的存在。

分别在3台机器中，设置 /etc/hosts文件，添加如下内容：

192.168.150.101 mq1 192.168.150.102 mq2 192.168.150.103 mq3

并在每台机器上测试，是否可以ping通对方

MQ的基本结构：

RabbitMQ中的一些角色：

• publisher：生产者
• consumer：消费者
• exchange个：交换机，负责消息路由
• queue：队列，存储消息
• virtualHost：虚拟主机，隔离不同租户的exchange、queue、消息的隔离

User中有不同的用户每一个用户，都可以独享一台虚拟主机，虚拟主机之间相互隔离，用户只能访问自己对应的虚拟主机

RabbitMQ消息模型

RabbitMQ官方提供了5个不同的Demo示例，对应了不同的消息模型：

Helloword案例

官方的HelloWorld是基于最基础的消息队列模型来实现的，只包含三个角色

• publisher：消息发布者，将消息发送到队列queue
• queue：消息队列，负责接受并缓存消息
• consumer：订阅队列，处理队列中的消息

publisher实现

思路：

• 建立连接
• 创建Channel
• 声明队列
• 发送消息
• 关闭连接和channel

package cn.itcast.mq.helloworld; import com.rabbitmq.client.Channel; import com.rabbitmq.client.Connection; import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory; import org.junit.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("你的ip地址"); factory.setPort(5672);//发送消息的端口是5672，管理台是15672 factory.setVirtualHost("/");//虚拟主机的访问权 factory.setUsername("xxxx"); factory.setPassword("xxxx"); // 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(); } }

consumer实现

代码思路：

• 建立连接
• 创建Channel
• 声明队列
• 订阅消息

代码实现：

package cn.itcast.mq.helloworld; 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("xxxxx"); factory.setPort(5672); factory.setVirtualHost("/"); factory.setUsername("xxxx"); factory.setPassword("xxxx"); // 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(防止消费者先启动没有队列的情况) 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。。。。"); } }

总结

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

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的官方地址：https://spring.io/projects/spring-amqp

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

在父工程mq-demo中引入依赖

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

消息发送

首先配置MQ地址，在publisher服务的application.yml中添加配置

spring: rabbitmq: host: 8.137.11.22 port: 5672 username: root password: '123456' virtual-host: /

然后在publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送：

@SpringBootTest @RunWith(SpringRunner.class) public class publishTest2 { @Resource private RabbitTemplate rabbitTemplate; @Test public void publish(){ // 队列名称 String name = "simple.queue"; // 消息 String message = "hello，roobbit"; // 发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend(name,message); } }

总结：

什么是AMQP？

• 应用间消息通信的一种协议，与语言和平台无关

SpringAMQP如何发送消息?

• 引入amqp的starter依赖
• 配置RabbitMQ地址
• 利用RabbitTemplate的convertAndSend方法

消息接收

首先配置MQ地址，在consumer服务的application.yml中添加配置：

spring: rabbitmq: host: 8.137.11.22 port: 5672 username: root password: '123456' virtual-host: /

然后在consumer服务的cn.itcast.mq.listener包中新建一个类SpringRabbitListener，代码如下：

package cn.itcast.mq.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){ System.out.println("消费者接受消【"+msg+"】"); } }

总结

springAMQP如何接收消息?

• 引入amqp的starter依赖

• 配置RabbitMo地址

• 定义类，添加@Component注解

• 类中声明方法，添加@RabbitListener注解，方法参数就时消息

注意:消息一旦消费就会从队列删除，RabbitMO没有消息回溯功能

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。

当消息处理比较耗时的时候，可能生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往，消息就会堆积越来越多，无法及时处理。

此时就可以使用work 模型，多个消费者共同处理消息处理，速度就能大大提高了。

消息发送

这次我们循环发送，模拟大量消息堆积现象。

在publisher服务中的SpringAmqpTest类中添加一个测试方法：

/** * workQueue * 向队列中不停发送消息，模拟消息堆积。 */ @Test public void testWorkQueue() throws InterruptedException { // 队列名称 String queueName = "simple.queue"; // 消息 String message = "hello, message_"; for (int i = 0; i < 50; i++) { // 发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i); Thread.sleep(20); } }

消息接收

要模拟多个消费者绑定同一个队列，我们在consumer服务的SpringRabbitListener中添加2个新的方法：

@Component public class SpringRabbitListener { @RabbitListener(queues = "simple.queue") public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException { Thread.sleep(30); System.out.println("消费者1接受消【"+msg+"】"); } @RabbitListener(queues = "simple.queue") public void listenSimpleQueueMessage2(String msg) throws InterruptedException { System.err.println("消费者2....接受消【"+msg+"】"); Thread.sleep(200); } }

测试

注意到这个消费者sleep了0.2秒，模拟任务耗时。

启动ConsumerApplication后，在执行publisher服务中刚刚编写的发送测试方法testWorkQueue。

可以看到消费者1很快完成了自己的25条消息。消费者2却在缓慢的处理自己的25条消息。

调度没有完全按照我们希望的那样工作。例如，在有两个工作人员的情况下，当所有偶数消息都很重，奇数消息都很轻时，一个工作人员将持续忙碌，而另一个工作人员做的很慢。RabbitMQ 对此一无所知，它仍然会平均地发送消息。

也就是说消息是平均分配给每个消费者，并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

能者多劳

在spring中有一个简单的配置，可以解决这个问题。我们修改consumer服务的application.yml文件，添加配置：

spring: rabbitmq: listener: simple: prefetch: 1 # 修改consumer每次预加载消息的值,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

发布订阅的模型如图：

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

Spring提供了一个接口Exchange，来表示所有不同类型的交换机：

在consumer中创建一个类，声明队列和交换机：

package cn.itcast.mq.config; import org.springframework.amqp.core.Binding; import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder; import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange; import org.springframework.amqp.core.Queue; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; @Configuration public class FanoutConfig { /** * 声明交换机 * @return Fanout类型交换机 */ @Bean public FanoutExchange fanoutExchange(){ return new FanoutExchange("itcast.fanout"); } /** * 第1个队列 */ @Bean public Queue fanoutQueue1(){ return new Queue("fanout.queue1"); } /** * 绑定队列和交换机 */ @Bean public Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){ return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange); } /** * 第2个队列 */ @Bean public Queue fanoutQueue2(){ return new Queue("fanout.queue2"); } /** * 绑定队列和交换机 */ @Bean public Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){ return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange); } }

消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test public void testFanoutExchange() { // 队列名称 String exchangeName = "itcast.fanout"; // 消息 String message = "hello, everyone!"; rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message); }

消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法，作为消费者：

@RabbitListener(queues = "fanout.queue1") public void listenFanoutQueue1(String msg) { System.out.println("消费者1接收到Fanout消息：【" + msg + "】"); } @RabbitListener(queues = "fanout.queue2") public void listenFanoutQueue2(String msg) { System.out.println("消费者2接收到Fanout消息：【" + msg + "】"); }

交换机的作用是什么？

• 接收publisher发送的消息
• 将消息按照规则路由到与之绑定的队列
• 不能缓存消息，路由失败，消息丢失
• FanoutExchange的会将消息路由到每个绑定的队列

声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么？

• Queue
• FanoutExchange
• Binding

Direct

在Fanout模式中，一条消息，会被所有订阅的队列都消费。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 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

案例需求如下：

利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey

在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听direct.queue1和direct.queue2

在publisher中编写测试方法，向itcast. direct发送消息

基于注解声明队列和交换机

基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦，Spring还提供了基于注解方式来声明。

在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者，同时基于注解来声明队列和交换机：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "direct.queue1"), exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT), key = {"red", "blue"} )) public void listenDirectQueue1(String msg){ System.out.println("消费者接收到direct.queue1的消息：【" + msg + "】"); } @RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "direct.queue2"), exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT), key = {"red", "yellow"} )) public void listenDirectQueue2(String msg){ System.out.println("消费者接收到direct.queue2的消息：【" + msg + "】"); }

消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test public void testSendDirectExchange() { // 交换机名称 String exchangeName = "itcast.direct"; // 消息 String message = "红色警报！日本乱排核废水，导致海洋生物变异，惊现哥斯拉！"; // 发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message); }

总结

描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异？

• Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
• Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
• 如果多个队列具有相同的RoutingKey，则与Fanout功能类似

基于@RabbitListener注解声明队列和交换机有哪些常见注解？

• @Queue
• @Exchange

Topic

说明

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

举例：

item.#：能够匹配item.spu.insert 或者 item.spu

item.*：只能匹配item.spu

案例需求：

实现思路如下：

并利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey

在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听topic.queue1和topic.queue2

在publisher中编写测试方法，向itcast. topic发送消息

消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

/** * topicExchange */ @Test public void testWorkQueue(){ // 队列名称 String exchangeName = "itcast.Topic"; // 消息 String message = "超级小飞侠，啦啦啦o"; for (int i = 0; i < 50; i++) { // 发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"china.weather" ,message + i); } }

消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "topic.queue1"), exchange = @Exchange(name = "itcast.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC), key = "china.#" )) public void listenTopicQueue1(String msg){ System.out.println("消费者接收到topic.queue1的消息：【" + msg + "】"); } @RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(name = "topic.queue2"), exchange = @Exchange(name = "itcast.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC), key = "#.news" )) public void listenTopicQueue2(String msg){ System.out.println("消费者接收到topic.queue2的消息：【" + msg + "】"); }

消息转换器

之前说过，Spring会把你发送的消息序列化为字节发送给MQ，接收消息的时候，还会把字节反序列化为Java对象。

只不过，默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK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

测试默认转换器

我们修改消息发送的代码，发送一个Map对象：

@Test public void testSendMap() throws InterruptedException { // 准备消息 Map<String,Object> msg = new HashMap<>(); msg.put("name", "Jack"); msg.put("age", 21); // 发送消息 rabbitTemplate.convertAndSend("simple.queue","", msg); }

停止consumer服务

发送消息后查看控制台：

配置JSON转换器

显然，JDK序列化方式并不合适。我们希望消息体的体积更小、可读性更高，因此可以使用JSON方式来做序列化和反序列化。

在publisher和consumer两个服务中的父工程引入依赖：

<dependency> <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId> <artifactId>jackson-databind</artifactId> </dependency>

配置消息转换器。

在启动类中添加一个Bean即可：

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