RabbitMQ

消息中间件RabbitMQ

学习目标：

1：能够说出消息队列的应用场景以及RabbitMQ的主要概念

2：完成RabbitMQ安装以及RabbitMQ三种模式的入门案例

1 RabbitMQ简介

1.1 消息队列中间件简介

​ 消息队列中间件是分布式系统中重要的组件，主要解决应用耦合，异步消息，流量削锋等问题实现高性能，高可用，可伸缩和最终一致性[架构] 使用较多的消息队列有ActiveMQ，RabbitMQ，ZeroMQ，Kafka，MetaMQ，RocketMQ

​ 以下介绍消息队列在实际应用中常用的使用场景：异步处理，应用解耦，流量削锋和消息通讯四个场景

1.2 什么是RabbitMQ

RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。

AMQP ：Advanced Message Queue，高级消息队列协议。它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，并不受产品、开发语言等条件的限制

RabbitMQ 最初起源于金融系统，用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。具体特点包括：

1.可靠性（Reliability）

​ RabbitMQ 使用一些机制来保证可靠性，如持久化、传输确认、发布确认。

2.灵活的路由（Flexible Routing）

​ 在消息进入队列之前，通过 Exchange 来路由消息的。对于典型的路由功能，RabbitMQ已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个Exchange 绑定在一起，也通过插件机制实现自己的 Exchange 。

3.消息集群（Clustering）

​ 多个 RabbitMQ 服务器可以组成一个集群，形成一个逻辑 Broker 。

4.高可用（Highly Available Queues）

​ 队列可以在集群中的机器上进行镜像，使得在部分节点出问题的情况下队列仍然可用。

5.多种协议（Multi-protocol）

​ RabbitMQ 支持多种消息队列协议，比如 STOMP、MQTT 等等。

6.多语言客户端（Many Clients）

​ RabbitMQ 几乎支持所有常用语言，比如 Java、.NET、Ruby 等等。

7.管理界面（Management UI）

​ RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息 Broker 的许多方面。

8.跟踪机制（Tracing）

​ 如果消息异常，RabbitMQ 提供了消息跟踪机制，使用者可以找出发生了什么。

9.插件机制（Plugin System）

​ RabbitMQ 提供了许多插件，来从多方面进行扩展，也可以编写自己的插件。

1.3架构图与主要概念

1.3.1架构图

1.3.2主要概念

**RabbitMQ Server：**也叫broker server，它是一种传输服务。他的角色就是维护一条从Producer到Consumer的路线，保证数据能够按照指定的方式进行传输。

**Producer：**消息生产者，如图A、B、C，数据的发送方。消息生产者连接RabbitMQ服务器然后将消息投递到

Exchange。

**Consumer：**消息消费者，如图1、2、3，数据的接收方。消息消费者订阅队列，RabbitMQ将Queue中的消息发送到消息消费者。

**Exchange：**生产者将消息发送到Exchange（交换器），由Exchange将消息路由到一个或多个Queue中（或者丢弃）。Exchange并不存储消息。RabbitMQ中的Exchange有direct、fanout、topic、headers四种类型，每种类型对应不同的路由规则。

Queue：（队列）是RabbitMQ的内部对象，用于存储消息。消息消费者就是通过订阅队列来获取消息的，RabbitMQ中的消息都只能存储在Queue中，生产者生产消息并最终投递到Queue中，消费者可以从Queue中获取消息并消费。多个消费者可以订阅同一个Queue，这时Queue中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理，而不是每个消费者都收到所有的消息并处理。

**RoutingKey：**生产者在将消息发送给Exchange的时候，一般会指定一个routing key，来指定这个消息的路由规则，而这个routing key需要与Exchange Type及binding key联合使用才能最终生效。在Exchange Type与binding key固定的情况下（在正常使用时一般这些内容都是固定配置好的），我们的生产者就可以在发送消息给Exchange时，通过指定routing key来决定消息流向哪里。RabbitMQ为routing key设定的长度限制为255bytes。

Connection：（连接）：Producer和Consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server的。以后我们可以看到，程序的起始处就是建立这个TCP连接。

Channels：（信道）：它建立在上述的TCP连接中。数据流动都是在Channel中进行的。也就是说，一般情况是程序起始建立TCP连接，第二步就是建立这个Channel。

**VirtualHost：**权限控制的基本单位，一个VirtualHost里面有若干Exchange和MessageQueue，以及指定被哪些user使用

2 操作

2.1 RabbitMQ安装与启动

2.1.1 windows环境下的安装（我没试过）

（1）下载并安装 Eralng

（2）下载并安装rabbitmq

rabbitmq-server-3.7.4.exe。双击安装，注意不要安装在包含中文和空格的目录下！安装后window服务中就存在rabbitMQ了，并且是启动状态。

（3）安装管理界面（插件）进入rabbitMQ安装目录的sbin目录，输入命令rabbitmq‐plugins enable rabbitmq_management

（4）重新启动服务

（5）打开浏览器，地址栏输入http://127.0.0.1:15672 ,即可看到管理界面的登陆页

2.1.2 docker环境下的安装（推荐）

访问https://hub.docker.com/ 可搜索全版本的rabbitmq

（1）下载镜像：

docker pull rabbitmq:management

拉取的版本不要随意改变，一定要用management版本才有客户端

（2）创建容器，rabbitmq需要有映射以下端口: 5671 5672 4369 15671 15672 25672

15672 (if management plugin is enabled)

15671 management监听端口

5672, 5671 (AMQP 0-9-1 without and with TLS)

4369 (epmd) epmd 代表 Erlang 端口映射守护进程

25672 (Erlang distribution)

docker run ‐di ‐‐name=tensquare_rabbitmq ‐p 5671:5617 ‐p 5672:5672 ‐p4369:4369 ‐p 15671:15671 ‐p 15672:15672 ‐p 25672:25672 rabbitmq:management

浏览器访问http://xxxxx:15672/#/ 用户: xxxxx

2.2 直接模式（Direct）

2.2.1 什么是Direct模式

我们需要将消息发给唯一一个节点时使用这种模式，这是最简单的一种形式。

任何发送到Direct Exchange的消息都会被转发到RouteKey中指定的Queue。

1.一般情况可以使用rabbitMQ自带的Exchange：”"(该Exchange的名字为空字符串，下文称其为default Exchange)。

2.这种模式下不需要将Exchange进行任何绑定(binding)操作

3.消息传递时需要一个“RouteKey”，可以简单的理解为要发送到的队列名字。

4.如果vhost中不存在RouteKey中指定的队列名，则该消息会被抛弃。

2.2.2 创建队列

做下面的例子前，我们先建立一个叫unisoc的队列。

Durability：是否做持久化 Durable（持久） transient（临时）

Auto delete : 是否自动删除

2.2.3 代码实现-消息生产者

（1）创建工程rabbitmq_demo，引入amqp起步依赖，pom.xml如下：

<parent>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
    <version>2.3.3.RELEASEversion>
    <relativePath />
parent>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starterartifactId>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
    dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
        <scope>testscope>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.junit.vintagegroupId>
                <artifactId>junit-vintage-engineartifactId>
            exclusion>
        exclusions>
    dependency>
dependencies>

（2）编写配置文件application.yaml

spring:
  rabbitmq:
    virtual-host: /unisoc #默认为/
    host: xxxxxxxxxxxx
    username: xxx
    password: xxx

（3）编写启动类

@SpringBootApplication
public class RabbitmqDemoApplication {
     
	public static void main(String[] args) {
     
		SpringApplication.run(RabbitmqDemoApplication.class, args);
	}
}

（4）编写测试类

@SpringBootTest
@ExtendWith(SpringExtension.class)
class RabbitmqDemoApplicationTests {
     

	@Autowired
	private RabbitTemplate rabbitTemplate;
	
	@Test
	public void testSend() {
     
		rabbitTemplate.convertAndSend("unisoc", "我要变强，但不能秃");
	}

}

运行测试方法

2.2.4 代码实现-消息消费者

（1）编写消息消费者类

@Component
@RabbitListener(queues = "unisoc")
public class Customer1 {
     
	
	@RabbitHandler
	public void showMessage(String message) {
     
		System.out.println("unisoc接收到消息："+ message);
	}
	
}

（2）运行启动类，可以在控制台看到刚才发送的消息

开启多个消费者工程，测试运行消息生产者工程，会发现只有一个消费者工程可以接收到消息。

如何在Eclipse启动多个线程？

（1）选中项目=> 右键=> run as => SpringBoot App

（2）每次运行前修改application.yml，指定不同的端口

其实也可以直接不写port，会默认以未占用端口启动

server:
  port: 8080

（3）反复重复几遍就好

2.3 分列模式（Fanout）

2.3.1 什么是分列（Fanout）模式

当我们需要将消息一次发给多个队列时，需要使用这种模式。如下图：

任何发送到Fanout Exchange的消息都会被转发到与该Exchange绑定(Binding)的所有Queue上。

1.可以理解为路由表的模式

2.这种模式不需要RouteKey

3.这种模式需要提前将Exchange与Queue进行绑定，一个Exchange可以绑定多个Queue，一个Queue可以同多个Exchange进行绑定。

4.如果接受到消息的Exchange没有与任何Queue绑定，则消息会被抛弃

2.3.2 交换器绑定队列

（1）在queue中添加队列review 和 patch

（2）新建交换器isupport

（3）将itcast 和itheima两个队列绑定到交换器chuanzhi点击chuanzhi进入交换器管理界面

点击isupport进入交换器管理界面

点击Bindings添加绑定 patch和review

绑定后效果如下：

2.3.3 代码实现-消息生产者

@Test
public void testSendFanout() {
     
    rabbitTemplate.convertAndSend("isupport", "", "分列模式走起");
}

2.3.4 代码实现-消息消费者

创建消息监听类，用于监听patch的消息

@Component
@RabbitListener(queues = "patch")
public class Customer2FanoutPatch {
     
	@RabbitHandler
	public void showMessage(String message) {
     
		System.out.println("patch接收到消息："+ message);
	}
}

创建消息监听类，用于监听review的消息

@Component
@RabbitListener(queues = "review")
public class Customer2FanoutReview {
     
	@RabbitHandler
	public void showMessage(String message) {
     
		System.out.println("review接收到消息："+ message);
	}
}

2.3.5 测试

2.4 主题模式（Topic）

2.4.1 什么是主题模式

任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的Queue上

此类交换器使得来自不同的源头的消息可以到达一个对列，其实说的更明白一点就是模糊匹配的意思，例如：上图中红色对列的routekey为usa.#，#代表匹配任意字符，但是要想消息能到达此对列，usa.必须匹配后面的#好可以随意。图中usa.newsusa.weather,都能找到红色队列，符号#匹配一个或多个词，符号*匹配不多不少一个词。因此usa.#能够匹配到usa.news.XXX，但是usa.*只会匹配到usa.XXX

注：交换器说到底是一个名称与队列绑定的列表。当消息发布到交换器时，实际上是由你所连接的信道，将消息路由键同交换器上绑定的列表进行比较，最后路由消息。

任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的Queue上

1.这种模式较为复杂，简单来说，就是每个队列都有其关心的主题，所有的消息都带有一个“标题”(RouteKey)，Exchange会将消息转发到所有关注主题能与RouteKey模糊匹配的队列。

2.这种模式需要RouteKey，也许要提前绑定Exchange与Queue。

3.在进行绑定时，要提供一个该队列关心的主题，如“#.log.#”表示该队列关心所有涉及log的消息(一个RouteKey为”MQ.log.error”的消息会被转发到该队列)。

4.“#”表示0个或若干个关键字，“”表示一个关键字。如“log.”能与“log.warn”匹配，无法与“log.warn.timeout”匹配；但是“log.#”能与上述两者匹配。

5.同样，如果Exchange没有发现能够与RouteKey匹配的Queue，则会抛弃此消息

2.4.2 创建队列与绑定

（1）新建一个交换器，类型选择topic

（2）点击新建的交换器topictest

添加匹配规则，添加后列表如下：

2.4.3 代码实现

@Test
public void testSendTopic1() {
     
    rabbitTemplate.convertAndSend("topictest", "goods.aaa", "主题模式");
}

@Test
public void testSendTopic2() {
     
    rabbitTemplate.convertAndSend("topictest", "article.content.log", "主题模式");
}

@Test
public void testSendTopic3() {
     
    rabbitTemplate.convertAndSend("topictest", "goods.log", "主题模式");
}