RabbitMQ消息模型、SpringAMQP、消息转换器，加油，奥利给o(´^｀)o
文章目录
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- 0.前言:
- 1.MQ概念
- 2.RabbitMQ消息模型
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- 1.publisher和consumer通过RabbitMQ实现
- 3.SpringAMQP
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- 1.Basic Queue简单对列模型
- 2.WorkQueue
- 4.发布/订阅 1.Fanout(广播)
- 5.Direct
- 6.Topic
- 4.消息转换器
halo大家好，最近学习在学习cloud，今天分享一下关于rabbitmq相关知识~
0.前言:
环境：centos7
镜像：RabbitMQ镜像(docker pull rabbitmq:3-management)
部署技术:Docker
1.MQ概念
MQ，中文是消息队列（MessageQueue），字面来看就是存放消息的队列。也就是事件驱动架构中的Broker。
我们可以理解为MQ就是一个存放消息的暂存区，如果没有消费者来拿这条消息，它就会一直存放在这里，这样就可以形成一种异步通信的目的，而不是一旦消息发送就必须接收的同步通信。
比较常见的MQ实现：
- ActiveMQ
- RabbitMQ
- RocketMQ
- Kafka
下面是几种常见的MQ的对比:
追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ
追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ
追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka
追求消息低延迟：RabbitMQ、Kafka
2.RabbitMQ消息模型
我目前学的是RabbitMQ我就先分享这个吧(ಥ_ಥ)
RabbitMQ官方提供 了5个不同的Demo示例，对应了不同的消息模型：
1.publisher和consumer通过RabbitMQ实现
我们来看下生产者和消费者二者在消息传递是的流程图
中间的queue就是消息队列，用来存放消息的(^_−)☆
我们先看下这个小demo的结构，我们在测试文件中来发送消息
publisher实现
思路步骤：
- 建立连接
- 创建channel
- 声明队列
- 发送消息
- 关闭连接和channel
package cn.itcast.mq.helloworld;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import org.junit.Test;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class PublisherTest {
@Test
public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
// 1.建立连接
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
// 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
factory.setHost("192.168.83.136");
factory.setPort(5672);
factory.setVirtualHost("/");
factory.setUsername("itcast");
factory.setPassword("123321");
// 1.2.建立连接
Connection connection = factory.newConnection();
// 2.创建通道Channel
Channel channel = connection.createChannel();
// 3.创建队列
String queueName = "simple.queue";
channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);
// 4.发送消息
String message = "hello, rabbitmq!";
channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes());
System.out.println("发送消息成功：【" + message + "】");
// 5.关闭通道和连接
channel.close();
connection.close();
}
}
这样我们的发送者就写好了，也就是 写application.yaml配置—>写PublisherTest
接下来实现consumer
思路步骤:
-
建立连接
-
创建channel
-
声明队列
-
订阅消息
在消费者测试文件中写消费者
package cn.itcast.mq.helloworld;
import com.rabbitmq.client.*;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class ConsumerTest {
public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
// 1.建立连接
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
// 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
factory.setHost("192.168.83.136");
factory.setPort(5672);
factory.setVirtualHost("/");
factory.setUsername("itcast");
factory.setPassword("123321");
// 1.2.建立连接
Connection connection = factory.newConnection();
// 2.创建通道Channel
Channel channel = connection.createChannel();
// 3.创建队列
String queueName = "simple.queue";
channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);
// 4.订阅消息
channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel) {
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
// 5.处理消息
String message = new String(body);
System.out.println("接收到消息：【" + message + "】");
}
});
System.out.println("等待接收消息。。。。");
}
}
publisher发送消息，可以看到已经成功发送
这是RabbitMQ的ui界面，我用的docker拉取的镜像来部署的RabbitMQ，我这里就不仔细部署了，需要的同学可以评论区说下，我考虑写一篇专门用docker拉取镜像来启动RabbitMQ的博客↓↓↓↓
这里我们也可以看到ready为1，也就是存在一条消息↑↑↑↑↑↑
这时候我们我们启动消费者来将这条消息订阅消费掉
我们可以看到这条消息被消费了并且ready变为了0
总结：
基本消息队列的消息发送流程：
-
建立connection
-
创建channel
-
利用channel声明队列
-
利用channel向队列发送消息
基本消息队列的消息接收流程：
-
建立connection
-
创建channel
-
利用channel声明队列
-
定义consumer的消费行为handleDelivery()
-
利用channel将消费者与队列绑定
3.SpringAMQP
我们在上面实现了简单的消息发送与接收，但是发现了一个问题，就是消息发送和接收都要写很多的代码，像建立连接，创建channel这些都要自己写，但是这些的写法却都是固定的，我们可以通过SpringAMQP来简化代码书写提高效率。
SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配，使用起来非常方便。
SpringAmqp的官方地址：https://spring.io/projects/spring-amqp
SpringAMQP提供了三个功能：
- 自动声明队列、交换机及其绑定关系
- 基于注解的监听器模式，异步接收消息
- 封装了RabbitTemplate工具，用于发送消息
1.Basic Queue简单对列模型
在父工程mq-demo中引入依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
dependency>
消息发送
首先配置MQ地址，在publisher服务的application.yml中添加配置：
logging:
pattern:
dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS
spring:
rabbitmq:
host: 192.168.83.136 # 主机名
port: 5672 # 端口
virtual-host: / # 虚拟主机
username: itcast # 用户名
password: 123321 # 密码
然后在publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送：
package cn.itcast.mq.spring;
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 SpringAmqpTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Test
public void testSimpleQueue() {
// 队列名称
String queueName = "simple.queue";
// 消息
String message = "hello, spring amqp!";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
}
}
消息接收
首先配置MQ地址，在consumer服务的application.yml中添加配置：
logging:
pattern:
dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS
spring:
rabbitmq:
virtual-host: /
port: 5672
host: 192.168.83.136
username: itcast
password: 123321
然后在consumer服务的cn.itcast.mq.listener包中新建一个类SpringRabbitListener，代码如下：
package cn.itcast.mq.listener;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class SpringRabbitListener {
@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException {
System.out.println("spring 消费者接收到消息：【" + msg + "】");
}
}
测试
启动consumer服务，然后在publisher服务中运行测试代码，发送MQ消息
成功接收消息
2.WorkQueue
Work queues，也被称为（Task queues），任务模型。简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息。
当消息处理比较耗时的时候，可能生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往，消息就会堆积越来越多，无法及时处理。
此时就可以使用work 模型，多个消费者共同处理消息处理，速度就能大大提高了。
消息发送
这次我们循环发送，模拟大量消息堆积现象。
在publisher服务中的SpringAmqpTest类中添加一个测试方法：
发送50条消息
@Test
public void testWorkQueue() throws InterruptedException {
//对列名称
String queueName = "simple.queue";
//消息
String message = "hello,spring amqp2!";
for (int i = 0; i < 50; i++) {
//发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i);
Thread.sleep(20);//1秒发送50条
}
}
消息接收
要模拟多个消费者绑定同一个队列，我们在consumer服务的SpringRabbitListener中添加2个新的方法：
@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueueMessage1(String msg) throws InterruptedException {
// System.out.println("spring 消费者接收到消息,[" + msg + "]");
System.out.println("spring 消费者1接收到消息,[" + msg + "]" + LocalTime.now());
Thread.sleep(20);//一秒处理50条
}
@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueueMessage2(String msg) throws InterruptedException {
System.out.println("spring 消费者2接收到消息,[" + msg + "]" + LocalTime.now());
Thread.sleep(200);//一秒处理5条
}
注意到这个消费者sleep了1000秒，模拟任务耗时。
测试
启动ConsumerApplication后，在执行publisher服务中刚刚编写的发送测试方法testWorkQueue。
可以看到消费者1很快完成了自己的25条消息。消费者2却在缓慢的处理自己的25条消息。
也就是说消息是平均分配给每个消费者，并没有考虑到消费者的处理能力。并且处理时间也远超过了1s，效率很低，这是因为消费者2一秒只能处理5条，效率不高，拖了后腿，显然不是能者多劳。这里面涉及到了一种思想，消息预取，就是说消费者不管自己的能力有多大，都先把消息拿过来，然后再处理，不考虑堆积问题。
要解决这个问题，需要写一个配置
在spring中有一个简单的配置，可以解决这个问题。我们修改consumer服务的application.yml文件，添加配置：
spring:
rabbitmq:
listener:
simple:
prefetch: 1 # 每次只能获取一条消息，处理完成才能获取下一个消息
重启consumer启动类，并发送消息
这次可以明显看到消费者1消费了更多的消息，总耗时在在1s左右
总结
Work模型的使用：
- 多个消费者绑定到一个队列，同一条消息只会被一个消费者处理
- 通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量
4.发布/订阅 1.Fanout(广播)
发布订阅的模型如图：
可以看到，在订阅模型中，多了一个exchange角色，而且过程略有变化：
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!
广播模型↓↓↓↓↓↓
在广播模式下，消息发送流程是这样的：
- 1） 可以有多个队列
- 2） 每个队列都要绑定到Exchange（交换机）
- 3） 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
- 4） 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
- 5） 订阅队列的消费者都能拿到消息
我这里创建两个消息队列:
- 创建一个交换机 itcast.fanout，类型是Fanout
- 创建两个队列fanout.queue1和fanout.queue2，绑定到交换机itcast.fanout
1.声明队列和交换机
在consumer中创建一个类，声明队列和交换机：
创建交换机和声明队列有两种方式，一种是通过创建bean的方式，一种是通过注解的方式，注解更方便
我主要说用注解创建，通过bean的也简单说下
一：通过创建bean
package cn.itcast.mq.config;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class FanoutConfig {
/**
* 声明交换机
* @return Fanout类型交换机
*/
@Bean
public FanoutExchange fanoutExchange(){
return new FanoutExchange("itcast.fanout");
}
/**
* 第1个队列
*/
@Bean
public Queue fanoutQueue1(){
return new Queue("fanout.queue1");
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){
return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
}
/**
* 第2个队列
*/
@Bean
public Queue fanoutQueue2(){
return new Queue("fanout.queue2");
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){
return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);
}
}
消息发送
在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：
@Test
public void testFanoutExchange() {
// 队列名称
String exchangeName = "itcast.fanout";
// 消息
String message = "hello, everyone!";
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}
消息接收
在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法，作为消费者：
@RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者1接收到Fanout消息：【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者2接收到Fanout消息：【" + msg + "】");
}
=================================================================================
通过注解创建
在监听器中写入
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "fanout.queue1"), //消息队列1
exchange = @Exchange(name = "itcast.fanout", type = ExchangeTypes.FANOUT)//绑定交换机，名为itcast.fanout 类型为广播
))
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者接收到fanout.queue1的消息：【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "fanout.queue2"),//消息队列2
exchange = @Exchange(name = "itcast.fanout", type = ExchangeTypes.FANOUT)
))
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者接收到fanout.queue2的消息：【" + msg + "】");
}
发送消息
@Test
public void testFanoutExchange() {
//队列名称
String exchangeName = "itcast.fanout";
//消息
String message = "hello every one!";
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "",message);
}
总结
交换机的作用是什么？
- 接收publisher发送的消息
- 将消息按照规则路由到与之绑定的队列
- 不能缓存消息，路由失败，消息丢失
- FanoutExchange的会将消息路由到每个绑定的队列
声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么？
- Queue
- FanoutExchange
- Binding
- 注解@RabbitListener可以直接绑定交换机个publisher、队列，更方便
5.Direct
在Fanout模式中，一条消息，会被所有订阅的队列都消费。但是，在某些场景下，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
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
接下来我们做简单演示
-
利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
-
在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听direct.queue1和direct.queue2
-
在publisher中编写测试方法，向itcast. direct发送消息
模型如图
在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者，同时基于注解来声明队列和交换机：
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "direct.queue1"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
key = {"red", "blue"}
))
public void listenDirectQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者接收到direct.queue1的消息：【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "direct.queue2"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
key = {"red", "yellow"}
))
public void listenDirectQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者接收到direct.queue2的消息：【" + msg + "】");
}
消息发送
在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：
@Test
public void testSendDirectExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "itcast.direct";
// 消息
String message = "红色警报！日本乱排核废水，导致海洋生物变异，惊现哥斯拉！";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);//两个队列都有red关键字，所以都会收到这条消息
}
如果关键字换成yellow，则只有队列2会收到这条消息
总结
描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异？
- Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
- Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
- 如果多个队列具有相同的RoutingKey，则与Fanout功能类似
基于@RabbitListener注解声明队列和交换机有哪些常见注解？
- @Queue
- @Exchange
6.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！
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： ik.ikun
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：
ik.#：能够匹配ik.ikun.cxk 或者 ik.ikun
ik.*：只能匹配ik.ikun
图示
- Queue1：绑定的是
china.#，因此凡是以china.开头的routing key都会被匹配到。包括china.news和china.weather - Queue2：绑定的是
#.news，因此凡是以.news结尾的routing key都会被匹配。包括china.news和japan.news
接下来我们简单实现演示一下~
-
用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
-
在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听topic.queue1和topic.queue2
-
在publisher中编写测试方法，向itcast. topic发送消息
消息发送
在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：
/**
* topicExchange
*/
@Test
public void testSendTopicExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "itcast.topic";
// 消息
String message = "喜报！孙悟空大战哥斯拉，胜!";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "www.news", message);
}
消息接收
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue(name = "topic.queue1"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.topic",
type = ExchangeTypes.TOPIC), key = "china.#"))
public void listenTopicQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者接收到topic.queue1的消息：【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue(name = "topic.queue2"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.topic",
type = ExchangeTypes.TOPIC), key = "#.news"))
public void listenTopicQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者接收到topic.queue2的消息：【" + msg + "】");
}
我们分析知道，只会是队列2收到，凡事一.news结尾的队列会收到此消息，队列2符合
总结
描述下Direct交换机与Topic交换机的差异？
- Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词，以
**.**分割 - Topic交换机与队列绑定时的bindingKey可以指定通配符
#：代表0个或多个词*：代表1个词
4.消息转换器
Spring会把你发送的消息序列化为字节发送给MQ，接收消息的时候，还会把字节反序列化为Java对象。
只不过，默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK序列化。众所周知，JDK序列化存在下列问题：
- 数据体积过大
- 有安全漏洞
- 可读性差
rabbitmq只支持字节类型，spring允许发object对象，说明spring会将对象序列化，使用的是jdk序列化
我们修改消息发送的代码，发送一个Map对象：
声明队列，绑定交换机
@RabbitListener(queues = "object.queue")
public void listenObkectQueue(Map<String, Object> msg) {
System.out.println("消费者接收到object.queue的消息：【" + msg + "】");
}
}
发送消息，这个时候consumer不要开启，因为已开启监听器发现消息就消费了，我们就看不到消息体的样子了
@Test
public void testSendObjectQueue() throws InterruptedException {
// 准备消息
Map<String, Object> msg = new HashMap<>();
msg.put("name", "cxk");
msg.put("age", 21);
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend("object.queue", msg);
}
发现队列中的消息极其复杂，不够明确
怎么解决？
我们需要配置JSON转换器 引依赖、创建消息队列、在启动类写转换器、写监听器、publisher发送消息
显然，JDK序列化方式并不合适。我们希望消息体的体积更小、可读性更高，因此可以使用JSON方式来做序列化和反序列化。对象---->字节---->对象 序列化与反序列化
在父工程pom文件引入依赖
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.coregroupId>
<artifactId>jackson-databindartifactId>
dependency>
配置消息转换器。
在publsher和consumer启动类中添加一个Bean即可
接收消息
以为我们在父工程中引入了json依赖，所以我们不需要在publisher和consumer中引入依赖了，添加上也没事
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.dataformatgroupId>
<artifactId>jackson-dataformat-xmlartifactId>
<version>2.9.10version>
dependency>
再次发送消息
这个时候队列中的消息就不再显得那么冗长了~
这个时候启动consumer可以看到也可以成功收到消息~
好啦这是关于MQ的消息模型和消息转换器、AMQP的简单实用，继续加油啊再见Fight!!(ｏ-)尸~''☆ミ☆ミ