RabbitMQ非官方教程（三）工作队列
在上个教程的Demo中，我们编写了程序来发送和接收来自命名队列的消息。在这一部分中，我们将创建一个工作队列，该队列将用于在多个工作人员之间分配耗时的任务。
工作队列（又称任务队列）的主要思想是避免立即执行资源密集型任务，而不得不等待它完成。相反，我们安排任务在以后完成。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弹出任务并最终执行作业。当您运行许多工作人员时，任务将在他们之间共享。
这是本节代码地址：https://gitee.com/mjTree/javaDevelop/tree/master/testDemo
制备过程
之前发送了一条包含“ Hello World！”的消息。现在我们将发送代表复杂任务的字符串，假装处理过程时间较长(使用Sleep函数来伪造它）。新建一个Secod包，里面包含NewTask.java和Work.java。
我们将稍微修改上一个示例中的Send.java代码，以允许从命令行发送任意消息。该程序会将任务调度到我们的工作队列中，因此将其命名为NewTask.java。注释的是因为官方想在命令行编译并运行文件，这里就不用那种方式了。
package com.mytest.rabbitMQ.Second;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
public class NewTask {
private final static String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("localhost");
try(Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel()) {
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
//String message = String.join(" ", argv); //命令行编译执行时添加参数的方式
String message = "No.1 message";
channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
null,
message.getBytes("UTF-8"));
System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
}
}
}
上面代码执行完之后在把message中的"No.1"改成"No.2"和"No.3"各运行一次，这样我们队列中存放了3条消息。
package com.mytest.rabbitMQ.Second;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
public class Work {
private final static String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("localhost");
Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel();
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
System.out.println(" [x] Received '" + message + "'");
try {
doWork(message);
} finally {
System.out.println(" [x] Done");
}
};
boolean autoAck = true; // 确认内容如下
channel.basicConsume(TASK_QUEUE_NAME, autoAck, deliverCallback, consumerTag -> { });
}
private static void doWork(String task) {
for (char ch: task.toCharArray()) {
if (ch == '.') {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException _ignored) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
}
}
然后我们编写Work代码，然后执行。每次读取一条消息会模拟消费者在很忙的处理消息并花费1s的时间。
循环调度
使用任务队列的优点之一是能够轻松并行化工作。如果我们正在积压工作，我们可以增加更多的工人，这样就可以轻松扩展。首先，让我们尝试同时运行两个消费者程序。他们俩都将从队列中获取消息，但是究竟如何呢？
由于IDEA不能像命令行那样打开多个窗口去执行Work类模拟该过程，这里暂时不演示了。使用官网的演示结果说明过程。
# 首先执行5次NewTask使得队列存放5条消息
java -cp $CP NewTask First message.
# => [x] Sent 'First message.'
java -cp $CP NewTask Second message..
# => [x] Sent 'Second message..'
java -cp $CP NewTask Third message...
# => [x] Sent 'Third message...'
java -cp $CP NewTask Fourth message....
# => [x] Sent 'Fourth message....'
java -cp $CP NewTask Fifth message.....
# => [x] Sent 'Fifth message.....'# 下面是打开的第一个Work消费者执行的结果
java -cp $CP Worker
# => [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
# => [x] Received 'First message.'
# => [x] Received 'Third message...'
# => [x] Received 'Fifth message.....'
# 下面是打开的第二个Work消费者执行的结果
java -cp $CP Worker
# => [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
# => [x] Received 'Second message..'
# => [x] Received 'Fourth message....'默认情况下，RabbitMQ将每个消息依次发送给下一个使用者。换句话说每个消费者都应该会收到相同数量的消息，这种分发消息的方式称为循环。
消息确认
执行任务可能需要几秒钟。您可能想知道，如果其中一个使用者开始一项漫长的任务而仅部分完成而死掉，会发生什么情况。使用我们当前的代码，RabbitMQ一旦向消费者发送了一条消息，便立即将其标记为删除。在这种情况下，如果您杀死一个工人，我们将丢失正在处理的消息。我们还将丢失所有发送给该特定工作人员但尚未处理的消息。
但是我们不想丢失任何任务。如果一个消费者进程死亡，我们希望将任务交付给另一个消费者。为了确保消息永不丢失，RabbitMQ支持 消息确认。消费者发送回一个确认（告知），告知RabbitMQ特定的消息已被接收和处理，之后RabbitMQ便可以自由删除该消息。如果消费者进程死了（其通道已关闭，连接已关闭或TCP连接丢失）而没有发送确认，RabbitMQ将了解消息未完全处理，并将重新排队。如果同时有其他消费者在线，它将很快将其重新分发给另一个消费者。这样，您可以确保即使消费者进程偶尔死亡也不会丢失任何消息。没有任何消息超的时候，消费者进程死亡时，RabbitMQ将重新传递消息。即使处理一条消息花费非常非常长的时间也没关系。
首先我们先执行NewTask四次得到4条消息，之后修改Work的代码。
package com.mytest.rabbitMQ.Second;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
public class Work {
private final static String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("localhost");
Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel();
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
channel.basicQos(1); // 一次仅接受一条未经确认的消息
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
System.out.println(" [x] Received '" + message + "'");
try {
doWork(message);
} finally {
System.out.println(" [x] Done");
channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
}
};
boolean autoAck = false; // 确认内容如下
channel.basicConsume(TASK_QUEUE_NAME, autoAck, deliverCallback, consumerTag -> { });
}
private static void doWork(String task) {
for (char ch: task.toCharArray()) {
if (ch == '.') {
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException _ignored) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
}
}
默认情况下，手动确认消息处于打开状态。在前面的示例中，我们通过autoAck=true标志显式关闭了它们。现在，是时候将该标志设置为false，在完成任务后从消费者那里发送适当的确认。
然后在执行Work过程中对其中断(点击红色按钮强制结束进程)，此时消费者接受了第三条消息但还是还在处理突然中断。
以前代码，消息队列是会删除第三条消息，但加上消息确认则不会出现这种消息丢失现象。去网页查看队列中的消息数还有2条，说明我们的消息确认起到效果了。
使用此代码，我们可以确保，即使您在处理消息时终止消费者进程，也不会丢失任何信息。消费者进程死亡后不久，所有未确认的消息将重新发送。
确认必须在收到交货的同一通道上发送。尝试使用其他通道进行确认将导致通道级协议异常。请参阅有关确认的文档指南 以了解更多信息。
讯息持久性
我们已经学会了如何确保即使消费者进程死亡，消息也不会丢失。但如果RabbitMQ服务器停止，我们的消息仍然会丢失。RabbitMQ退出或崩溃时，它将忘记队列和消息，除非您告知不要这样做。要确保消息不会丢失需要做两件事：我们需要将队列和消息都标记为持久。
boolean durable = true;
channel.queueDeclare("hello", durable, false, false, null);上面代码本身是正确的，但当前的设置中将无法使用。因为我们在上一节的demo中已经定义了一个名为hello的队列 ，并且默认它不持久，而RabbitMQ不允许您使用不同的参数重新定义现有队列，也就是不能去修改已经定义过的队列属性。但是有一个快速的解决方法-让我们声明一个名称不同的队列去进行操作。
如果还是使用原来的队列task_queue,我们需要去网页把它删除，在网页上，直接点击队列表格中某个队列名称，然后跳转到新页面会有一个"delete queue"按钮，点击就直接删除并自动跳回原来页面。
// 需要对NewTask.java和Work.java中队列声明注释并修改
/*注释前*/
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
/*注释后*/
// 声明持久化
boolean durable = true;
//channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, durable, false, false, null);上面代码保证了rabbitmq重启也不会丢失队列，接下来接着修改代码保证消息不会丢失。我们需要将消息标记为持久性-通过将MessageProperties（实现BasicProperties）设置为PERSISTENT_TEXT_PLAIN的值即可。详细代码在最下面提供。
// 把NewTask中消息的某个属性值修改科技
/*修改前*/
channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
null,
message.getBytes("UTF-8"));
/*修改后*/
channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
message.getBytes("UTF-8"));有关消息持久性的说明
将消息标记为持久性并不能完全保证不会丢失消息。尽管它告诉RabbitMQ将消息保存到磁盘，但是RabbitMQ接受消息并且尚未保存消息时，还有很短的时间。而且，RabbitMQ不会对每条消息都执行 fsync（2）－它可能只是保存到缓存中，而没有真正写入磁盘。持久性保证并不强，但是对于我们的简单任务队列而言，这已经绰绰有余了。如果您需要更强有力的保证，则可以使用 发布者确认。
公平派遣
您可能已经注意到，调度仍然无法完全按照我们的要求进行。例如，在有两个消费者进程工作的情况下，所有操作繁琐的任务交个A消费者，所有简单的任务交给B消费者，则就使得A消费者将一直忙碌而B消费者几乎没什么任何工作。RabbitMQ对此一无所知，并且仍将平均分配消息。发生这种情况是因为RabbitMQ在消息进入队列时才调度消息。它不会查看使用者的未确认消息数，它只是盲目地将每第n条消息发送给第n个使用者。
为了克服这一点，我们可以使用basicQos方法。这告诉RabbitMQ一次不要给消费者特定数目以上的消息。如果我们设置为1，在处理并确认上一条消息之前，不要将新消息发送给该消费者，而是将其分派给不忙的下一个消费者。这个设置方式在上面代码中测试消费者进程中断时用到了。
关于队列大小的注意事项
如果所有消费者都忙，您的队列就满了。您将需要留意这一点，也许需要增加更多的消费者，或用其他一些策略。
整合持久化和公平派发功能代码
package com.mytest.rabbitMQ.Second;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
public class NewTask {
private final static String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("127.0.0.1");
try(Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel()) {
// 声明持久化
boolean durable = true;
//channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, durable, false, false, null);
//String message = String.join(" ", argv); //命令行编译执行时添加参数的方式
String message = "No.1 message";
channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
message.getBytes("UTF-8"));
System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
}
}
}
package com.mytest.rabbitMQ.Second;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
public class Work {
private final static String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("localhost");
Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel();
boolean durable = true;
//channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, false, false, false, null);
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, durable, false, false, null);
System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
int prefetchCount = 1;
channel.basicQos(prefetchCount); // 一次仅接受一条未经确认的消息
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
System.out.println(" [x] Received '" + message + "'");
try {
doWork(message);
} finally {
System.out.println(" [x] Done");
channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
}
};
boolean autoAck = false; // 确认内容如下
channel.basicConsume(TASK_QUEUE_NAME, autoAck, deliverCallback, consumerTag -> { });
}
private static void doWork(String task) {
for (char ch: task.toCharArray()) {
if (ch == '.') {
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException _ignored) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
}
}
使用消息确认和basicQos可以设置工作队列。持久化可以使重新启动RabbitMQ也可以使任务继续存在。
有关Channel方法和MessageProperty的更多信息，您可以在线浏览 JavaDocs。