RabbitMQ（二）：五种消息模型
准备工作
- 依赖
<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">
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project>
- 抽取一个建立RabbitMQ连接的工具类
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Connection;
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("/dev");
factory.setUsername("admin");
factory.setPassword("admin");
// 通过工厂获取连接
Connection connection = factory.newConnection();
return connection;
}
}
一、基本消息模型
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。
P（producer/ publisher）：生产者，一个发送消息的用户应用程序。
C（consumer）：消费者，一个主要用来等待接收消息的用户应用程序
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。
生产者发送消息
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,必须声明队列才能够发送消息，我们可以把消息发送到队列中。
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(" [x] Sent '" + message + "'");
//关闭通道和连接
channel.close();
connection.close();
}
}
消息发送后，我们可以打开图形化界面看到有一个message已经准备好，等待被消费。点击队列名称进入详情页，可以查看消息。
消费者获取消息
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, BasicProperties properties,
byte[] body) throws IOException {
// body 即消息体
String msg = new String(body);
System.out.println(" [x] 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);
}
}
查看图形化界面，发现消息已经被消费，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.
消息确认机制（ACK）
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
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, BasicProperties properties,
byte[] body) throws IOException {
// body 即消息体
String msg = new String(body);
System.out.println(" [x] 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);
}
}
自动ACK存在问题，如果消息发出，消费者接收消息然后出现异常，消息会被消费掉，自动确认，这样是不合理的。把自动ACK设置为false，如果没确认消费，消息会从unacked，返回到ready状态，
只有手动ACK掉才会消费，方式是channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
二、work消息模式
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。
生产者
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();
}
}
消费者-1
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, 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);
}
}
消费者-2
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, 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 + "!");
// 模拟任务耗时
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 手动ACK
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
}
};
// 监听队列。
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
}
}
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，通过线程池，异步消费。
channel.basicQos(1);：意思是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。
订阅模型分类
传递一个信息给多个消费者。 这种模式被称为“发布/订阅”。
解读：
1、1个生产者，多个消费者
2、每一个消费者都有自己的一个队列
3、生产者没有将消息直接发送到队列，而是发送到了交换机
4、每个队列都要绑定到交换机
5、生产者发送的消息，经过交换机到达队列，实现一个消息被多个消费者获取的目的
X（Exchanges）：交换机一方面：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类型有以下几种：
- Fanout：广播，将消息交给所有绑定到交换机的队列
- 定向，把消息交给符合指定routing key 的队列
- 通配符，把消息交给符合routing pattern（路由模式） 的队列
注意：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！
三、订阅模型-Fanout
Fanout模式下，消息发送流程：
- 1） 一个生产者可以有多个消费者
- 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
生产者
public class Send {
// 交换机名称
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();
}
}
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, 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);
}
}
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, 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);
}
}
四、订阅模型-Direct
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。
说明：
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
生产者
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());
System.out.println(" [商品服务：] Sent '" + message + "'");
channel.close();
connection.close();
}
}
消费者-1
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);
}
}
消费者-2
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);
}
}
五、订阅模型-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！Topic类型的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，比如：audit.#：能够匹配audit.irs.corporate 或者 audit.irs
*：匹配不多不少恰好1个词，比如：audit.*：只能匹配audit.irs
生产者
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");
// 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", null, message.getBytes());
System.out.println(" [商品服务：] Sent '" + message + "'");
channel.close();
connection.close();
}
}
消费者-1
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, false, 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");
// 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);
}
}
消费者-2
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, 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, "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, 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);
}
}
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。还有一种方法就是要将消息持久化，前提是：队列、Exchange都持久化
1、交换机持久化，申明交换机的时候第三个参数持久化设置为true
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic",true);
2、队列持久化，申明队列的时候第二个参数持久化设置为true
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);
3、消息持久化，第三个参数MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN
channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.insert", MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());
Spring AMQP
Spring-amqp是对AMQP协议的抽象实现，而spring-rabbit 是对协议的具体实现，也是目前的唯一实现。底层使用的就是RabbitMQ。
1、添加AMQP的启动器：
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
dependency>
2、在application.yml中添加RabbitMQ地址：
spring:
rabbitmq:
host: 127.0.0.1
username: admin
password: admin
virtual-host: /dev
3、监听者
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);
}
}
说明：
- @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
- 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：
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。
4、生产者
@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);
}
}
说明：
Spring为AMQP提供了统一的消息处理模板：AmqpTemplate，非常方便的发送消息，其发送方法：
convertAndSend("SPRING.TEST.EXCHANGE","a.b", msg);
- 参数分别为指定交换机、RoutingKey和消息体