消息中间件之RabbitMQ-1（中间件、工作模式、整合等基础）
1. 消息中间件概述
1.1. 什么是消息中间件
MQ全称为Message Queue，消息队列是应用程序和应用程序之间的通信方法。
-
为什么使用MQ
在项目中，可将一些无需即时返回且耗时的操作提取出来，进行异步处理，而这种异步处理的方式大大的节省了服务器的请求响应时间，从而提高了系统的吞吐量。 -
开发中消息队列通常有如下应用场景：
1、任务异步处理
将不需要同步处理的并且耗时长的操作由消息队列通知消息接收方进行异步处理。提高了应用程序的响应时间。
2、应用程序解耦合
MQ相当于一个中介，生产方通过MQ与消费方交互，它将应用程序进行解耦合。
3、削峰填谷
如订单系统，在下单的时候就会往数据库写数据。但是数据库只能支撑每秒1000左右的并发写入，并发量再高就容易宕机。低峰期的时候并发也就100多个，但是在高峰期时候，并发量会突然激增到5000以上，这个时候数据库肯定卡死了。
消息被MQ保存起来了，然后系统就可以按照自己的消费能力来消费，比如每秒1000个数据，这样慢慢写入数据库，这样就不会卡死数据库了。
但是使用了MQ之后，限制消费消息的速度为1000，但是这样一来，高峰期产生的数据势必会被积压在MQ中，高峰就被“削”掉了。但是因为消息积压，在高峰期过后的一段时间内，消费消息的速度还是会维持在1000QPS，直到消费完积压的消息,这就叫做“填谷”
1.2. AMQP 和 JMS
MQ是消息通信的模型；实现MQ的大致有两种主流方式：AMQP、JMS。
1.2.1. AMQP
AMQP是一种协议，更准确的说是一种binary wire-level protocol（链接协议）。这是其和JMS的本质差别，AMQP不从API层进行限定，而是直接定义网络交换的数据格式。
1.2.2. JMS
JMS即Java消息服务（JavaMessage Service）应用程序接口，是一个Java平台中关于面向消息中间件（MOM）的API，用于在两个应用程序之间，或分布式系统中发送消息，进行异步通信。
1.2.3. AMQP 与 JMS 区别
- 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规定了两种消息模式；而AMQP的消息模式更加丰富
1.3. 消息队列产品
市场上常见的消息队列有如下：
- ActiveMQ：基于JMS
- ZeroMQ：基于C语言开发
- 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
- Kafka：类似MQ的产品；分布式消息系统，高吞吐量
1.4. RabbitMQ
RabbitMQ是由erlang语言开发，基于AMQP（Advanced Message Queue 高级消息队列协议）协议实现的消息队列，它是一种应用程序之间的通信方法，消息队列在分布式系统开发中应用非常广泛。
RabbitMQ官方地址：http://www.rabbitmq.com/
RabbitMQ提供了6种模式：简单模式，work模式，Publish/Subscribe发布与订阅模式，Routing路由模式，Topics主题模式，RPC远程调用模式（远程调用，不太算MQ；暂不作介绍）；
官网对应模式介绍：https://www.rabbitmq.com/getstarted.html
2. RabbitMQ架构
2.1组件功能
1）Broker：标识消息队列服务器实体.
2）Virtual Host：虚拟主机。标识一批交换机、消息队列和相关对象。虚拟主机是共享相同的身份认证和加密环境的独立服务器域。每个vhost本质上就是一个mini版的RabbitMQ服务器，拥有自己的队列、交换器、绑定和权限机制。RabbitMQ默认的vhost是 /。
3）Exchange：交换器，用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列。
4）Queue：消息队列，用来保存消息直到发送给消费者。它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列。消息一直在队列里面，等待消费者连接到这个队列将其取走。
5）Channel：信道，多路复用连接中的一条独立的双向数据流通道。信道是建立在真实的TCP连接内的虚拟链接，AMQP命令都是通过信道发出去的，不管是发布消息、订阅队列还是接收消息，这些动作都是通过信道完成。因为对于操作系统来说，建立和销毁TCP都是非常昂贵的开销，所以引入了信道的概念，以复用一条TCP连接。
6）Connection：网络连接，比如一个TCP连接。
7）Message：消息，消息是不具名的，它是由消息头和消息体组成。消息体是不透明的，而消息头则是由一系列的可选属性组成，这些属性包括routing-key(路由键)、priority(优先级)、delivery-mode(消息可能需要持久性存储[消息的路由模式])等。
8）Banding：绑定，用于消息队列和交换机之间的关联。一个绑定就是基于路由键将交换机和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表。
3. RabbitMQ入门
3.1. 搭建示例工程
3.1.1. 创建工程
3.1.2. 添加依赖
往heima-rabbitmq的pom.xml文件中添加如下依赖：
com.rabbitmq
amqp-client
5.6.0
3.2. 编写生产者
编写消息生产者com.itheima.rabbitmq.simple.Producer
package com.itheima.rabbitmq.simple;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
public class Producer {
static final String QUEUE_NAME = "simple_queue";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建连接工厂
ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
//主机地址;默认为 localhost
connectionFactory.setHost("localhost");
//连接端口;默认为 5672
connectionFactory.setPort(5672);
//虚拟主机名称;默认为 /
connectionFactory.setVirtualHost("/itcast");
//连接用户名；默认为guest
connectionFactory.setUsername("heima");
//连接密码；默认为guest
connectionFactory.setPassword("heima");
//创建连接
Connection connection = connectionFactory.newConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);
// 要发送的信息
String message = "你好；小兔子！";
/**
* 参数1：交换机名称，如果没有指定则使用默认Default Exchage
* 参数2：路由key,简单模式可以传递队列名称
* 参数3：消息其它属性
* 参数4：消息内容
*/
channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
System.out.println("已发送消息：" + message);
// 关闭资源
channel.close();
connection.close();
}
}
在执行上述的消息发送之后；可以登录rabbitMQ的管理控制台，可以发现队列和其消息：
3.3. 编写消费者
抽取创建connection的工具类com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil；
package com.itheima.rabbitmq.util;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
public class ConnectionUtil {
public static Connection getConnection() throws Exception {
//创建连接工厂
ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
//主机地址;默认为 localhost
connectionFactory.setHost("localhost");
//连接端口;默认为 5672
connectionFactory.setPort(5672);
//虚拟主机名称;默认为 /
connectionFactory.setVirtualHost("/itcast");
//连接用户名；默认为guest
connectionFactory.setUsername("heima");
//连接密码；默认为guest
connectionFactory.setPassword("heima");
//创建连接
return connectionFactory.newConnection();
}
}
编写消息的消费者com.itheima.rabbitmq.simple.Consumer
package com.itheima.rabbitmq.simple;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.*;
import java.io.IOException;
public class Consumer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(Producer.QUEUE_NAME, true, false, false, null);
//创建消费者；并设置消息处理
DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
@Override
/**
* consumerTag 消息者标签，在channel.basicConsume时候可以指定
* envelope 消息包的内容，可从中获取消息id，消息routingkey，交换机，消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
* properties 属性信息
* body 消息
*/
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
//路由key
System.out.println("路由key为：" + envelope.getRoutingKey());
//交换机
System.out.println("交换机为：" + envelope.getExchange());
//消息id
System.out.println("消息id为：" + envelope.getDeliveryTag());
//收到的消息
System.out.println("接收到的消息为：" + new String(body, "utf-8"));
}
};
//监听消息
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否自动确认，设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了，mq接收到回复会删除消息，设置为false则需要手动确认
* 参数3：消息接收到后回调
*/
channel.basicConsume(Producer.QUEUE_NAME, true, consumer);
//不关闭资源，应该一直监听消息
//channel.close();
//connection.close();
}
}
3.4. 小结
上述的入门案例中中其实使用的是如下的简单模式：
在上图的模型中，有以下概念：
- P：生产者，也就是要发送消息的程序
- C：消费者：消息的接受者，会一直等待消息到来。
- queue：消息队列，图中红色部分。类似一个邮箱，可以缓存消息；生产者向其中投递消息，消费者从其中取出消息。
在rabbitMQ中消费者是一定要到某个消息队列中去获取消息的
4. AMQP
4.1. 相关概念介绍
AMQP 一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。
AMQP是一个二进制协议，拥有一些现代化特点：多信道、协商式，异步，安全，扩平台，中立，高效。
RabbitMQ是AMQP协议的Erlang的实现。
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 连接Connection | 一个网络连接，比如TCP/IP套接字连接。 |
| 会话Session | 端点之间的命名对话。在一个会话上下文中，保证“恰好传递一次”。 |
| 信道Channel | 多路复用连接中的一条独立的双向数据流通道。为会话提供物理传输介质。 |
| 客户端Client | AMQP连接或者会话的发起者。AMQP是非对称的，客户端生产和消费消息，服务器存储和路由这些消息。 |
| 服务节点Broker | 消息中间件的服务节点；一般情况下可以将一个RabbitMQ Broker看作一台RabbitMQ 服务器。 |
| 端点 | AMQP对话的任意一方。一个AMQP连接包括两个端点（一个是客户端，一个是服务器）。 |
| 消费者Consumer | 一个从消息队列里请求消息的客户端程序。 |
| 生产者Producer | 一个向交换机发布消息的客户端应用程序。 |
4.2. RabbitMQ运转流程
在入门案例中：
- 生产者发送消息
- 生产者创建连接（Connection），开启一个信道（Channel），连接到RabbitMQ Broker；
- 声明队列并设置属性；如是否排它，是否持久化，是否自动删除；
- 将路由键（空字符串）与队列绑定起来；
- 发送消息至RabbitMQ Broker；
- 关闭信道；
- 关闭连接；
- 消费者接收消息
- 消费者创建连接（Connection），开启一个信道（Channel），连接到RabbitMQ Broker
- 向Broker 请求消费相应队列中的消息，设置相应的回调函数；
- 等待Broker回应闭关投递响应队列中的消息，消费者接收消息；
- 确认（ack，自动确认）接收到的消息；
- RabbitMQ从队列中删除相应已经被确认的消息；
- 关闭信道；
- 关闭连接；
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4.3. 生产者流转过程说明
- 客户端与代理服务器Broker建立连接。会调用newConnection() 方法,这个方法会进一步封装Protocol Header 0-9-1 的报文头发送给Broker ，以此通知Broker 本次交互采用的是AMQPO-9-1 协议，紧接着Broker 返回Connection.Start 来建立连接，在连接的过程中涉及Connection.Start/.Start-OK 、Connection.Tune/.Tune-Ok ，Connection.Open/ .Open-Ok 这6 个命令的交互。
- 客户端调用connection.createChannel方法。此方法开启信道，其包装的channel.open命令发送给Broker,等待channel.basicPublish方法，对应的AMQP命令为Basic.Publish,这个命令包含了content Header 和content Body()。content Header 包含了消息体的属性，例如:投递模式，优先级等，content Body 包含了消息体本身。
- 客户端发送完消息需要关闭资源时，涉及到Channel.Close和Channl.Close-Ok 与Connetion.Close和Connection.Close-Ok的命令交互。
4.4. 消费者流转过程说明
- 消费者客户端与代理服务器Broker建立连接。会调用newConnection() 方法,这个方法会进一步封装Protocol Header 0-9-1 的报文头发送给Broker ，以此通知Broker 本次交互采用的是AMQPO-9-1 协议，紧接着Broker 返回Connection.Start 来建立连接，在连接的过程中涉及Connection.Start/.Start-OK 、Connection.Tune/.Tune-Ok ，Connection.Open/ .Open-Ok 这6 个命令的交互。
- 消费者客户端调用connection.createChannel方法。和生产者客户端一样，协议涉及Channel . Open/Open-Ok命令。
- 在真正消费之前，消费者客户端需要向Broker 发送Basic.Consume 命令(即调用channel.basicConsume 方法〉将Channel 置为接收模式，之后Broker 回执Basic . Consume - Ok 以告诉消费者客户端准备好消费消息。
- Broker 向消费者客户端推送(Push) 消息，即Basic.Deliver 命令，这个命令和Basic.Publish 命令一样会携带Content Header 和Content Body。
- 消费者接收到消息并正确消费之后，向Broker 发送确认，即Basic.Ack 命令。
- 客户端发送完消息需要关闭资源时，涉及到Channel.Close和Channl.Close-Ok 与Connetion.Close和Connection.Close-Ok的命令交互。
5. RabbitMQ工作模式
5.0 简单模式
5.1. Work queues工作队列模式
一个队列里的消息只能被消费一次（被确认后删除），如果有多个队列，就可以被多个地方消费。
那就是通过交换机将一条消息发给不同的队列（广播或者Topic）
5.1.1. 模式说明
Work Queues与入门程序的简单模式相比，多了一个或一些消费端，多个消费端共同消费同一个队列中的消息。
应用场景：对于 任务过重或任务较多情况使用工作队列可以提高任务处理的速度。
5.1.2. 代码
Work Queues与入门程序的简单模式的代码是几乎一样的；可以完全复制，并复制多一个消费者进行多个消费者同时消费消息的测试。
1）生产者
package com.itheima.rabbitmq.work;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
public class Producer {
static final String QUEUE_NAME = "work_queue";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建连接
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);
for (int i = 1; i <= 30; i++) {
// 发送信息
String message = "你好；小兔子！work模式--" + i;
/**
* 参数1：交换机名称，如果没有指定则使用默认Default Exchage
* 参数2：路由key,简单模式可以传递队列名称
* 参数3：消息其它属性
* 参数4：消息内容
*/
channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
System.out.println("已发送消息：" + message);
}
// 关闭资源
channel.close();
connection.close();
}
}
2）消费者1
package com.itheima.rabbitmq.work;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.*;
import java.io.IOException;
public class Consumer1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(Producer.QUEUE_NAME, true, false, false, null);
//一次只能接收并处理一个消息
channel.basicQos(1);
//创建消费者；并设置消息处理
DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
@Override
/**
* consumerTag 消息者标签，在channel.basicConsume时候可以指定
* envelope 消息包的内容，可从中获取消息id，消息routingkey，交换机，消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
* properties 属性信息
* body 消息
*/
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
try {
//路由key
System.out.println("路由key为：" + envelope.getRoutingKey());
//交换机
System.out.println("交换机为：" + envelope.getExchange());
//消息id
System.out.println("消息id为：" + envelope.getDeliveryTag());
//收到的消息
System.out.println("消费者1-接收到的消息为：" + new String(body, "utf-8"));
Thread.sleep(1000);
//确认消息
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
//监听消息
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否自动确认，设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了，mq接收到回复会删除消息，设置为false则需要手动确认
* 参数3：消息接收到后回调
*/
channel.basicConsume(Producer.QUEUE_NAME, false, consumer);
}
}
3）消费者2
和消费者1一样
在一个队列中如果有多个消费者，那么消费者之间对于同一个消息的关系是竞争的关系。
5.2. 订阅模式类型
Exchange有常见以下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**
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！
5.3. 广播交换机（Fanout）
5.3.1. 模式说明
发布订阅模式：
1、每个消费者监听自己的队列。
2、生产者将消息发给broker，由交换机将消息转发到绑定此交换机的每个队列，每个绑定交换机的队列都将接收到消息
5.3.2. 代码
1）生产者
package com.itheima.rabbitmq.ps;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
/**
* 发布与订阅使用的交换机类型为：fanout
*/
public class Producer {
//交换机名称
static final String FANOUT_EXCHAGE = "fanout_exchange";
//队列名称
static final String FANOUT_QUEUE_1 = "fanout_queue_1";
//队列名称
static final String FANOUT_QUEUE_2 = "fanout_queue_2";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建连接
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
/**
* 声明交换机
* 参数1：交换机名称
* 参数2：交换机类型，fanout、topic、direct、headers
*/
channel.exchangeDeclare(FANOUT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.FANOUT);
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(FANOUT_QUEUE_1, true, false, false, null);
channel.queueDeclare(FANOUT_QUEUE_2, true, false, false, null);
//队列绑定交换机
channel.queueBind(FANOUT_QUEUE_1, FANOUT_EXCHAGE, "");
channel.queueBind(FANOUT_QUEUE_2, FANOUT_EXCHAGE, "");
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
// 发送信息
String message = "你好；小兔子！发布订阅模式--" + i;
/**
* 参数1：交换机名称，如果没有指定则使用默认Default Exchage
* 参数2：路由key,简单模式可以传递队列名称
* 参数3：消息其它属性
* 参数4：消息内容
*/
channel.basicPublish(FANOUT_EXCHAGE, "", null, message.getBytes());
System.out.println("已发送消息：" + message);
}
// 关闭资源
channel.close();
connection.close();
}
}
2）消费者1
package com.itheima.rabbitmq.ps;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.*;
import java.io.IOException;
public class Consumer1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
//声明交换机
channel.exchangeDeclare(Producer.FANOUT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.FANOUT);
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(Producer.FANOUT_QUEUE_1, true, false, false, null);
//队列绑定交换机
channel.queueBind(Producer.FANOUT_QUEUE_1, Producer.FANOUT_EXCHAGE, "");
//创建消费者；并设置消息处理
DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
@Override
/**
* consumerTag 消息者标签，在channel.basicConsume时候可以指定
* envelope 消息包的内容，可从中获取消息id，消息routingkey，交换机，消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
* properties 属性信息
* body 消息
*/
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
//路由key
System.out.println("路由key为：" + envelope.getRoutingKey());
//交换机
System.out.println("交换机为：" + envelope.getExchange());
//消息id
System.out.println("消息id为：" + envelope.getDeliveryTag());
//收到的消息
System.out.println("消费者1-接收到的消息为：" + new String(body, "utf-8"));
}
};
//监听消息
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否自动确认，设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了，mq接收到回复会删除消息，设置为false则需要手动确认
* 参数3：消息接收到后回调
*/
channel.basicConsume(Producer.FANOUT_QUEUE_1, true, consumer);
}
}
3）消费者2
同1
5.3.3. 测试
启动所有消费者，然后使用生产者发送消息；在每个消费者对应的控制台可以查看到生产者发送的所有消息；到达广播的效果。
5.3.4. 小结
交换机需要与队列进行绑定，绑定之后；一个消息可以被多个消费者都收到。
发布订阅模式与工作队列模式的区别
1、工作队列模式不用定义交换机，而发布/订阅模式需要定义交换机。
2、发布/订阅模式的生产方是面向交换机发送消息，工作队列模式的生产方是面向队列发送消息(底层使用默认交换机)。
3、发布/订阅模式需要设置队列和交换机的绑定，工作队列模式不需要设置，实际上工作队列模式会将队列绑 定到默认的交换机 。
5.4.定向交换机（direct）
5.4.1. 模式说明
路由模式特点：
- 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
图解：
- 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
5.4.2. 代码
在编码上与 Publish/Subscribe发布与订阅模式 的区别是交换机的类型为：Direct，还有队列绑定交换机的时候需要指定routing key。
1）生产者
package com.itheima.rabbitmq.routing;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
/**
* 路由模式的交换机类型为：direct
*/
public class Producer {
//交换机名称
static final String DIRECT_EXCHAGE = "direct_exchange";
//队列名称
static final String DIRECT_QUEUE_INSERT = "direct_queue_insert";
//队列名称
static final String DIRECT_QUEUE_UPDATE = "direct_queue_update";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建连接
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
/**
* 声明交换机
* 参数1：交换机名称
* 参数2：交换机类型，fanout、topic、direct、headers
*/
channel.exchangeDeclare(DIRECT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(DIRECT_QUEUE_INSERT, true, false, false, null);
channel.queueDeclare(DIRECT_QUEUE_UPDATE, true, false, false, null);
//队列绑定交换机
channel.queueBind(DIRECT_QUEUE_INSERT, DIRECT_EXCHAGE, "insert");
channel.queueBind(DIRECT_QUEUE_UPDATE, DIRECT_EXCHAGE, "update");
// 发送信息
String message = "新增了商品。路由模式；routing key 为 insert " ;
/**
* 参数1：交换机名称，如果没有指定则使用默认Default Exchage
* 参数2：路由key,简单模式可以传递队列名称
* 参数3：消息其它属性
* 参数4：消息内容
*/
channel.basicPublish(DIRECT_EXCHAGE, "insert", null, message.getBytes());
System.out.println("已发送消息：" + message);
// 发送信息
message = "修改了商品。路由模式；routing key 为 update" ;
/**
* 参数1：交换机名称，如果没有指定则使用默认Default Exchage
* 参数2：路由key,简单模式可以传递队列名称
* 参数3：消息其它属性
* 参数4：消息内容
*/
channel.basicPublish(DIRECT_EXCHAGE, "update", null, message.getBytes());
System.out.println("已发送消息：" + message);
// 关闭资源
channel.close();
connection.close();
}
}
2）消费者1
package com.itheima.rabbitmq.routing;
import com.itheima.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.*;
import java.io.IOException;
public class Consumer1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
//声明交换机
channel.exchangeDeclare(Producer.DIRECT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
// 声明（创建）队列
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否定义持久化队列
* 参数3：是否独占本次连接
* 参数4：是否在不使用的时候自动删除队列
* 参数5：队列其它参数
*/
channel.queueDeclare(Producer.DIRECT_QUEUE_INSERT, true, false, false, null);
//队列绑定交换机
channel.queueBind(Producer.DIRECT_QUEUE_INSERT, Producer.DIRECT_EXCHAGE, "insert");
//创建消费者；并设置消息处理
DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
@Override
/**
* consumerTag 消息者标签，在channel.basicConsume时候可以指定
* envelope 消息包的内容，可从中获取消息id，消息routingkey，交换机，消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
* properties 属性信息
* body 消息
*/
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
//路由key
System.out.println("路由key为：" + envelope.getRoutingKey());
//交换机
System.out.println("交换机为：" + envelope.getExchange());
//消息id
System.out.println("消息id为：" + envelope.getDeliveryTag());
//收到的消息
System.out.println("消费者1-接收到的消息为：" + new String(body, "utf-8"));
}
};
//监听消息
/**
* 参数1：队列名称
* 参数2：是否自动确认，设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了，mq接收到回复会删除消息，设置为false则需要手动确认
* 参数3：消息接收到后回调
*/
channel.basicConsume(Producer.DIRECT_QUEUE_INSERT, true, consumer);
}
}
3）消费者2
和消费者以指定的key不同，
channel.queueBind(Producer.DIRECT_QUEUE_INSERT, Producer.DIRECT_EXCHAGE, “update”);
Routing模式要求队列在绑定交换机时要指定routing key，消息会转发到符合routing key的队列。
5.5. Topics通配符模式
5.5.1. 模式说明
Topic类型与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.insert.abc` 或者 `item.insert
item.*`：只能匹配`item.insert
1）生产者
使用topic类型的Exchange，发送消息的routing key有3种： item.insert、item.update、item.delete：
/**
* 通配符Topic的交换机类型为：topic
*/
public class Producer {
//交换机名称
static final String TOPIC_EXCHAGE = "topic_exchange";
//队列名称
static final String TOPIC_QUEUE_1 = "topic_queue_1";
//队列名称
static final String TOPIC_QUEUE_2 = "topic_queue_2";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建连接
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
// 创建频道
Channel channel = connection.createChannel();
/**
* 声明交换机
* 参数1：交换机名称
* 参数2：交换机类型，fanout、topic、topic、headers
*/
channel.exchangeDeclare(TOPIC_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.TOPIC);
// 发送信息
String message = "新增了商品。Topic模式；routing key 为 item.insert " ;
channel.basicPublish(TOPIC_EXCHAGE, "item.insert", null, message.getBytes());
// 发送信息
message = "修改了商品。Topic模式；routing key 为 item.update" ;
channel.basicPublish(TOPIC_EXCHAGE, "item.update", null, message.getBytes());
// 发送信息
message = "删除了商品。Topic模式；routing key 为 item.delete" ;
channel.basicPublish(TOPIC_EXCHAGE, "item.delete", null, message.getBytes());
// 关闭资源
channel.close();
connection.close();
}
}
2）消费者1
接收两种类型的消息：更新商品和删除商品 channel.queueBind(Producer.TOPIC_QUEUE_1, Producer.TOPIC_EXCHAGE, "item.update");
channel.queueBind(Producer.TOPIC_QUEUE_1, Producer.TOPIC_EXCHAGE, "item.delete")
3）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。
channel.queueBind(Producer.TOPIC_QUEUE_2, Producer.TOPIC_EXCHAGE, "item.*");
5.6. 模式总结
RabbitMQ工作模式：
1、简单模式 HelloWorld 一个生产者、一个消费者，不需要设置交换机（使用默认的交换机）
2、工作队列模式 Work Queue 一个生产者、多个消费者（竞争关系），不需要设置交换机（使用默认的交换机）
3、发布订阅模式 Publish/subscribe 需要设置类型为fanout的交换机，并且交换机和队列进行绑定，当发送消息到交换机后，交换机会将消息发送到绑定的队列
4、路由模式 Routing 需要设置类型为direct的交换机，交换机和队列进行绑定，并且指定routing key，当发送消息到交换机后，交换机会根据routing key将消息发送到对应的队列
5、通配符模式 Topic 需要设置类型为topic的交换机，交换机和队列进行绑定，并且指定通配符方式的routing key，当发送消息到交换机后，交换机会根据routing key将消息发送到对应的队列
6. Spring Boot整合RabbitMQ
6.1. 简介
在Spring项目中，可以使用Spring-Rabbit去操作RabbitMQ https://github.com/spring-projects/spring-amqp
尤其是在spring boot项目中只需要引入对应的amqp启动器依赖即可，方便的使用RabbitTemplate发送消息，使用注解接收消息。
一般在开发过程中：
生产者工程：
- application.yml文件配置RabbitMQ相关信息；
- 在生产者工程中编写配置类，用于创建交换机和队列，并进行绑定
- 注入RabbitTemplate对象，通过RabbitTemplate对象发送消息到交换机
消费者工程：
- application.yml文件配置RabbitMQ相关信息
- 创建消息处理类，用于接收队列中的消息并进行处理
6.2. 搭建生产者工程
6.2.1. 创建工程
创建生产者工程springboot-rabbitmq-producer
6.2.2. 添加依赖
修改pom.xml文件内容为如下：
4.0.0
org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
2.1.4.RELEASE
com.itheima
springboot-rabbitmq-producer
1.0-SNAPSHOT
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-amqp
6.2.3. 启动类
package com.itheima.rabbitmq;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ProducerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ProducerApplication.class);
}
}
6.2.4. 配置RabbitMQ
1）配置文件
创建application.yml，内容如下：
spring:
rabbitmq:
host: localhost
port: 5672
virtual-host: /itcast
username: heima
password: heima
2）绑定交换机和队列
创建RabbitMQ队列与交换机绑定的配置类com.itheima.rabbitmq.config.RabbitMQConfig
package com.itheima.rabbitmq.config;
import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class RabbitMQConfig {
//交换机名称
public static final String ITEM_TOPIC_EXCHANGE = "item_topic_exchange";
//队列名称
public static final String ITEM_QUEUE = "item_queue";
//声明交换机
@Bean("itemTopicExchange")
public Exchange topicExchange(){
return ExchangeBuilder.topicExchange(ITEM_TOPIC_EXCHANGE).durable(true).build();
}
//声明队列
@Bean("itemQueue")
public Queue itemQueue(){
return QueueBuilder.durable(ITEM_QUEUE).build();
}
//绑定队列和交换机
@Bean
public Binding itemQueueExchange(@Qualifier("itemQueue") Queue queue,
@Qualifier("itemTopicExchange") Exchange exchange){
return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("item.#").noargs();
}
}
6.2.5 消息发送Controller
我们创建一个SpringMVC的Controller方便我们进行测试
package com.itheima.rabbitmq.controller;
import com.itheima.rabbitmq.config.RabbitMQConfig;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* 发送消息的测试类
*/
@RestController
public class SendMsgController {
//注入RabbitMQ的模板
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
/**
* 测试
*/
@GetMapping("/sendmsg")
public String sendMsg(@RequestParam String msg, @RequestParam String key){
/**
* 发送消息
* 参数一：交换机名称
* 参数二：路由key
* 参数三：发送的消息
*/
rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.ITEM_TOPIC_EXCHANGE ,key ,msg);
//返回消息
return "发送消息成功！";
}
}
6.3. 搭建消费者工程
6.3.1. 创建工程
创建消费者工程springboot-rabbitmq-consumer
6.3.2. 添加依赖
修改pom.xml文件内容为如下：
4.0.0
org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
2.1.4.RELEASE
com.itheima
springboot-rabbitmq-consumer
1.0-SNAPSHOT
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-amqp
6.3.3. 启动类
package com.itheima.rabbitmq;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConsumerApplication.class);
}
}
6.3.4. 配置RabbitMQ
创建application.yml，内容如下：
spring:
rabbitmq:
host: localhost
port: 5672
virtual-host: /itcast
username: heima
password: heima
6.3.5. 消息监听处理类
编写消息监听器com.itheima.rabbitmq.listener.MyListener
package com.itheima.rabbitmq.listener;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class MyListener {
/**
* 监听某个队列的消息
* @param message 接收到的消息
*/
@RabbitListener(queues = "item_queue")
public void myListener1(String message){
System.out.println("消费者接收到的消息为：" + message);
}
}
6.3.6. 测试
在生产者工程springboot-rabbitmq-producer中创建测试类，发送消息：
package com.itheima.rabbitmq;
import com.itheima.rabbitmq.config.RabbitMQConfig;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RabbitMQTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Test
public void test(){
rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.ITEM_TOPIC_EXCHANGE, "item.insert", "商品新增，routing key 为item.insert");
rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.ITEM_TOPIC_EXCHANGE, "item.update", "商品修改，routing key 为item.update");
rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.ITEM_TOPIC_EXCHANGE, "item.delete", "商品删除，routing key 为item.delete");
}
}
先运行上述测试程序（交换机和队列才能先被声明和绑定），然后启动消费者；在消费者工程springboot-rabbitmq-consumer中控制台查看是否接收到对应消息。
另外；也可以在RabbitMQ的管理控制台中查看到交换机与队列的绑定：