RabbitMQ的五种消息模型
RabbitMQ的五种消息模型
RabbitMQ提供了6种消息模型，但是第6种其实是RPC，并不是MQ，那么也就剩下5种。但是其实3、4、5这三种都属于订阅模型，只不过进行路由的方式不同。
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。
生产者，一个发送消息的用户应用程序。
消费者，消费和接收有类似的意思，消费者是一个主要用来等待接收消息的用户应用程序
队列: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。
我们将用Java编写两个程序;发送单个消息的生产者，以及接收消息并将其打印出来的消费者。我们将详细介绍Java API中的一些细节，这是一个消息传递的“Hello World”。
我们将调用我们的消息发布者（发送者）Send和我们的消息消费者（接收者）Recv。发布者将连接到RabbitMQ，发送一条消息，然后退出。
pom.xml中引入依赖
<dependency>
<groupId>org.apache.commonsgroupId>
<artifactId>commons-lang3artifactId>
<version>3.3.2version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
dependency>
创建ConnectionUtil
package cn.itcast.rabbitmq.util;
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("192.168.1.201");
//端口
factory.setPort(5672);
//设置账号信息，用户名、密码、vhost
factory.setVirtualHost("/leyou");
factory.setUsername("leyou");
factory.setPassword("123456");
// 通过工程获取连接
Connection connection = factory.newConnection();
return connection;
}
}
生产者发送消息
package cn.itcast.rabbitmq.simple;
import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
/**
* 生产者
*/
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
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();
}
}
管理工具中查看消息
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);
}
}
消息队列中的消息就没有了
我们发现，消费者已经获取了消息，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）
消息一旦被消费者接收，队列中的消息就会被删除。
问题：RabbitMQ怎么知道消息被接收了呢？
比如：消费者领取消息后，还没执行操作就挂掉了呢？或者抛出了异常？消息消费失败，但是RabbitMQ无从得知，这样消息就丢失了！
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
-
如果消息不太重要，丢失也没有影响，那么自动ACK会比较方便
-
如果消息非常重要，不容丢失。那么最好在消费完成后手动ACK，否则接收消息后就自动ACK，RabbitMQ就会把消息从队列中删除。如果此时消费者宕机，那么消息就丢失了。
之前的测试都是自动ACK的，如果要手动ACK，需要改动我们的代码：
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);
}
}
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
如果第二个参数为true，则会自动进行ACK；如果为false，则需要手动ACK。方法的声明
自动ACK存在的问题
当给手动让消费者发生异常时，运行生产者不做任何修改，直接运行，消息发送成功：
消费者报错，但看到MQ管理界面依旧是消费成功了
手动ACK
去掉错误
停掉消费者的程序，发现：
正常了执行消费者，成功
work消息模型
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。
这个概念在Web应用程序中特别有用，因为在短的HTTP请求窗口中无法处理复杂的任务。
一个生产者，多个消费者，消息队列中的任务仅能被执行一次。
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
import java.io.IOException;
import com.rabbitmq.client.AMQP.BasicProperties;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
import com.rabbitmq.client.Envelope;
import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
// 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
import java.io.IOException;
import com.rabbitmq.client.AMQP.BasicProperties;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
import com.rabbitmq.client.Envelope;
import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;
//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 + "!");
// 手动ACK
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
}
};
// 监听队列。
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
}
}
消费的都一样
注意：
能者多劳
- 消费者1比消费者2的效率要低，一次任务的耗时较长
- 然而两人最终消费的消息数量是一样的
- 消费者2大量时间处于空闲状态，消费者1一直忙碌
我们可以使用basicQos方法和prefetchCount = 1设置。 这告诉RabbitMQ一次不要向工作人员发送多于一条消息。 或者换句话说，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。
一个多，一个少。
订阅模型分类
在之前的模式中，我们创建了一个工作队列。 工作队列背后的假设是：每个任务只被传递给一个工作人员。 在这一部分，我们将做一些完全不同的事情 - 我们将会传递一个信息给多个消费者。 这种模式被称为“发布/订阅”。
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
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
订阅模型-Fanout
Fanout，也称为广播。
在广播模式下，消息发送流程是这样的：
- 1） 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
两个变化：
- 1） 声明Exchange，不再声明Queue
- 2） 发送消息到Exchange，不再发送到Queue
public class Send {
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);
}
}
要注意代码中：队列需要和交换机绑定
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);
}
}
测试
我们运行两个消费者，然后发送1条消息：
订阅模型-Direct
有选择性的接收消息
在订阅模式中，生产者发布消息，所有消费者都可以获取所有消息。在路由模式中，我们将添加一个功能 - 我们将只能订阅一部分消息。 例如，我们只能将重要的错误消息引导到日志文件（以节省磁盘空间），同时仍然能够在控制台上打印所有日志消息。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routing key。
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 = "商品新增了， id = 1001";
// 发送消息，并且指定routing key 为：insert ,代表新增商品
channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "insert", null, message.getBytes());
System.out.println(" [商品服务：] Sent '" + message + "'");
channel.close();
connection.close();
}
}
消费者1
我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息：更新商品和删除商品。
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
我们此处假设消费者2接收所有类型的消息：新增商品，更新商品和删除商品。
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);
}
}
测试
生产者中我们模拟商品的增删改，发送消息的RoutingKey分别是：insert、update、delete
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！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
`#`：匹配一个或多个词
`*`：匹配不多不少恰好1个词
举例：
`audit.#`：能够匹配`audit.irs.corporate` 或者 `audit.irs`
`audit.*`：只能匹配`audit.irs`
使用topic类型的Exchange，发送消息的routing key有3种： item.isnert、item.update、item.delete：
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
我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息：更新商品和删除商品
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
我们此处假设消费者2接收所有类型的消息：新增商品，更新商品和删除商品。
/**
* 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。
是可以将消息进行持久化呢？
要将消息持久化，前提是：队列、Exchange都持久化
交换机持久化
队列持久化
消息持久化
