学习RabbitMQ的五种消息队列

前言

RabbitMQ是目前企业中最常用的消息中间件之一，其中有五种消息队列模型是学习RabbitMQ的重点，本文通过几个案例，给大家展示如何使用这五种消息队列。

五种消息模型

RabbitMQ提供了多种消息模型，官网上第6种是RPC不属于常规的消息队列。属于消息模型的是前5种：

1. Hello World 模型，简单的一对一
2. 工作队列模型 ，一个生产者将消息分发给多个消费者
3. 发布/订阅模型 ，生产者发布消息，多个消费者同时收取
4. 路由模型 ，生产者通过关键字发送消息给特定消费者
5. 主题模型 ，路由模式基础上，在关键字里加入了通配符

Hello World

最基本的队列模型：一个生产者发送消息到一个队列，一个消费者从队列中取消息。

启动Rabbitmq，在管理页面中创建用户admin使用admin登录，然后创建虚拟主机myhost

创建队列，配置如下

导入依赖

  com.rabbitmq
  amqp-client
  3.4.1

MQ工具类

public class MQUtils {

    public static final String QUEUE_NAME = "myqueue01";
    public static final String QUEUE_NAME2 = "myqueue02";

    public static final String EXCHANGE_NAME = "myexchange01";
    public static final String EXCHANGE_NAME2 = "myexchange02";
    public static final String EXCHANGE_NAME3 = "myexchange03";

    /**
     * 获得MQ的连接
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static Connection getConnection() throws IOException {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        //配置服务器名、端口、虚拟主机名、登录账号和密码
        connectionFactory.setHost("localhost");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setVirtualHost("myhost");
        connectionFactory.setUsername("admin");
        connectionFactory.setPassword("123456");
        return connectionFactory.newConnection();
    }
}

生产者

/**
 * 生产者，发送简单的消息到队列中
 */
public class SimpleProducer {



    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        //创建通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        //定义队列
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        String msg = "Hello World!";
        //发布消息到队列
        channel.basicPublish("",MQUtils.QUEUE_NAME,null,msg.getBytes());
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

运行生产者代码，管理页面点进myqueue01，在GetMessages中可以看到消息

消费者

/**
 * 消费者，从队列中读取简单的消息
 */
public class SimpleConsumer {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //定义队列
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        //创建消费者
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //消费者消费通道中的消息
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        //读取消息
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println(new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

运行读取消息

工作队列

工作队列，生产者将消息分发给多个消费者，如果生产者生产了100条消息，消费者1消费50条，消费者2消费50条。生产者

/**
  多对多模式的生产者，会发送多条消息到队列中
 */
public class WorkProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            String msg = "Hello-->" + i;
            channel.basicPublish("",MQUtils.QUEUE_NAME,null, msg.getBytes());
            System.out.println("send:" + msg);
            Thread.sleep(10);
        }
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 多对多模式的消费者1
 */
public class WorkConsumer01 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //消费者消费通道中的消息
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("WorkConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
            Thread.sleep(10);
        }
    }
}

消费者2

/**
 * 多对多模式的消费者2
 */
public class WorkConsumer02 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //消费者消费通道中的消息
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("WorkConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

消费者1

消费者2

生产者发送100个消息，两个消费者分别读取了50条。看消息内容，发现队列发送消息采用的是轮询方式，也就是先发给消费者1，再发给消费者2，依次往复。

能者多劳

上面案例中有一个问题：消费者处理消息的速度是不一样的，消费者1处理后睡眠10毫秒（Thread.sleep(10)），消费者2是1000毫秒，速度相差100倍，但是最后处理的消息数还是一样的。这样就存在效率问题：处理能力强的消费者得不到更多的消息。

因为队列默认采用是自动确认机制，消息发过去后就自动确认，队列不清楚每个消息具体什么时间处理完，所以平均分配消息数量。

实现能者多劳：

1. channel.basicQos(1);限制队列一次发一个消息给消费者，等消费者有了反馈，再发下一条
2. channel.basicAck 消费完消息后手动反馈，处理快的消费者就能处理更多消息
3. basicConsume 中的参数改为false

修改消费者1和2

/**
 * 多对多模式的消费者1
 */
public class WorkConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        //同一时刻服务器只发送一条消息给消费者
        channel.basicQos(1);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //true是自动返回完成状态，false表示手动
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,false,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("WorkConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
            Thread.sleep(10);
            //手动确定返回状态，不写就是自动确认
            channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);
        }
    }
}
/**
 * 多对多模式的消费者2
 */
public class WorkConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        //同一时刻服务器只发送一条消息给消费者
        channel.basicQos(1);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //true是自动返回完成状态，false表示手动
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,false,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("WorkConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
            Thread.sleep(1000);
            //手动确定返回状态，不写就是自动确认
            channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);
        }
    }
}

再次执行消费者2只消费了5条，消费者消费95条消息

发布/订阅

发布/订阅模式和Work模式的区别是：Work模式只存在一个队列，多个消费者共同消费一个队列中的消息；而发布订阅模式存在多个队列，不同的消费者可以从各自的队列中处理完全相同的消息。实现步骤：

1. 创建交换机（Exchange）类型是fanout
2. 交换机需要绑定不同的队列
3. 不同的消费者从不同的队列中获得消息
4. 生产者发送消息到交换机
5. 再由交换机将消息分发到多个队列

新建队列

新建交换机

点击交换机，在bindings里面绑定两个队列

生产者

/**
 * 发布和订阅模式的生产者，消息会通过交换机发到队列
 */
public class PublishProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明fanout exchange
        channel.exchangeDeclare(MQUtils.EXCHANGE_NAME,"fanout");
        String msg = "Hello Fanout";
        //发布消息到交换机
        channel.basicPublish(MQUtils.EXCHANGE_NAME,"",null,msg.getBytes());
        System.out.println("send:" + msg);
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 发布订阅模式的消费者1
 * 两个消费者绑定的消息队列不同
 * 通过交换机一个消息能被不同队列的两个消费者同时获取
 * 一个队列可以有多个消费者，队列中的消息只能被一个消费者获取
 */
public class SubscribeConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        //绑定队列到交换机
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME,MQUtils.EXCHANGE_NAME,"");
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("Consumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消费者2

public class SubscribeConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME2,false,false,false,null);
        //绑定队列到交换机
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME2,MQUtils.EXCHANGE_NAME,"");
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME2,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("Consumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

两个消费者消费了同样的消息，这是通过交换机实现的。

路由

路由模式的消息队列可以给队列绑定不同的key，生产者发送消息时，给消息设置不同的key，这样交换机在分发消息时，可以让消息路由到key匹配的队列中。可以想象上图是一个日志处理系统，C1可以处理error日志消息，C2可以处理info\error\warining类型的日志消息，使用路由模式就很容易实现了。

新建direct类型的交换机

生产者，给myqueue01绑定了key:error，myqueue02绑定了key:debug，然后发送了key:error的消息

/**
  路由模式的生产者，发布消息会有特定的Key，消息会被绑定特定Key的消费者获取
 */
public class RouteProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明交换机类型为direct
        channel.exchangeDeclare(MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"direct");
        String msg = "Hello-->Route";
        //绑定队列1到交换机，指定了Key为error
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME,MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"error");
        //绑定队列2到交换机，指定了Key为debug
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME2,MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"debug");
        //error是一个指定的Key
        channel.basicPublish(MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"error",null,msg.getBytes());
        System.out.println("send:" + msg);
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 路由模式的消费者1
 * 可以指定Key，消费特定的消息
 */
public class RouteConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("RouteConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消费者2

/**
 * 路由模式的消费者2
 * 可以指定Key，消费特定的消息
 */
public class RouteConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME2,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME2,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("RouteConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));

        }
    }
}

只有消费者1收到消息，因为它的队列myqueue01绑定了key：error，消息的key是error

主题

主题模式和路由模式差不多，在key中可以加入通配符：

• * 匹配任意一个单词
• # 匹配逗号隔开的多个单词

/**
  主题模式的生产者
 */
public class TopicProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明交换机类型为topic
        channel.exchangeDeclare(MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"topic");
        //绑定队列到交换机，最后指定了Key
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME,MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"xray.#");
        //绑定队列到交换机，最后指定了Key
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME2,MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"*.*.cn");
        String msg = "Hello-->Topic";
        channel.basicPublish(MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"rabbit.com.cn",null,msg.getBytes());
        System.out.println("send:" + msg);
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 主题模式的消费者1 ，类似路由模式，可以使用通配符对Key进行筛选
 *   #匹配1个或多个单词，*匹配一个单词
 */
public class TopicConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("TopicConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消费者2

/**
 * 主题模式的消费者2
 */
public class TopicConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME2,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME2,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("TopicConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消息的key是"rabbit.com.cn"，和myqueue02绑定的*.*.cn匹配，如果消息的key改为"xray.xx.xx"，就能和myqueue01的xray.#匹配上