RabbitMQ-1入门

JMS规定了两种消息模型;而AMQP的消息模型更加丰富

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

 

activemq是基于JMS,而RabbitMQ基于AMQP

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,因此不予学习。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。

RabbitMQ-1入门_第1张图片

1.创建一个简单的demo


	4.0.0
	cn.itcast.rabbitmq
	itcast-rabbitmq
	0.0.1-SNAPSHOT
	
		org.springframework.boot
		spring-boot-starter-parent
		2.0.2.RELEASE
	
	
		1.8
	
	
		
			org.apache.commons
			commons-lang3
			3.3.2
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-amqp
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-test
		
	
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("192.168.56.101");
        //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("leyou");
        // 通过工程获取连接
        Connection connection = factory.newConnection();
        return connection;
    }
}

1.1生产者发送消息

public class Send {

    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接以及mq通道
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 从连接中创建通道,这是完成大部分API的地方。
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 声明(创建)队列,必须声明队列才能够发送消息,我们可以把消息发送到队列中。
        // 声明一个队列是幂等的 - 只有当它不存在时才会被创建
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 消息内容
        String message = "Hello World!";
        channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
        System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");

        //关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

 

1.2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);
    }
}

1.3.消息确认机制(ACK)

如果消费者领取消息后,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!

因此,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

手动ACK 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);
    }
}

最后一行代码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

 

channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);这一步即为手动ACK

2.work消息模型

 工作队列或者竞争消费者模式

P:生产者:任务的发布者

​ C1:消费者,领取任务并且完成任务,假设完成速度较快

​ C2:消费者2:领取任务并完成任务,假设完成速度慢

 

面试题:避免消息堆积?

1) 采用workqueue,多个消费者监听同一队列。

2)接收到消息以后,而是通过线程池,异步消费。

2.1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();
    }
}

 2.2

 RabbitMQ-1入门_第2张图片

2.3 

RabbitMQ-1入门_第3张图片

与消费者1基本类似,就是没有设置消费耗时时间。

这里是模拟有些消费者快,有些比较慢。

 

接下来,两个消费者一同启动,然后发送50条消息:

RabbitMQ-1入门_第4张图片

可以发现,两个消费者各自消费了25条消息,而且各不相同,这就实现了任务的分发。

2.4 能者多劳

刚才的实现有问题吗?

  • 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

现在的状态属于是把任务平均分配,正确的做法应该是消费越快的人,消费的越多。

怎么实现呢?

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。

RabbitMQ-1入门_第5张图片

RabbitMQ-1入门_第6张图片

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

我们这里先学习

​ Fanout:即广播模式

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!

 

3.订阅模型-Fanout

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

 

3.1 生产者

  • 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();
    }
}

3.2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

 

3.3 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

RabbitMQ-1入门_第7张图片

 

4.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。

RabbitMQ-1入门_第8张图片

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

 

4.1生产者

此处我们模拟商品的增删改,发送消息的RoutingKey分别是:insert、update、delete

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();
    }
}

4.2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);
    }
}

 

4.3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

RabbitMQ-1入门_第9张图片

 

5.订阅模型-Topic

Topic类型的ExchangeDirect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

具体略,详情参考leyou day15

 

6.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

略。。

7.与springboot整合

Spring-amqp是对AMQP协议的抽象实现,而spring-rabbit 是对协议的具体实现,也是目前的唯一实现。

添加AMQP的启动器:


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-amqp

application.yml中添加RabbitMQ地址:

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.56.101
    username: leyou
    password: leyou
    virtual-host: /leyou

监听者

@Component
public class Listener {

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "spring.test.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "spring.test.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC
            ),
            key = {"#.#"}))
    public void listen(String msg){
        System.out.println("接收到消息:" + msg);
    }
}
  • @RabbitListener:方法上的注解,声明这个方法是一个消费者方法,需要指定下面的属性:

    • bindings:指定绑定关系,可以有多个。值是@QueueBinding的数组。@QueueBinding包含下面属性:

      • value:这个消费者关联的队列。值是@Queue,代表一个队列

      • exchange:队列所绑定的交换机,值是@Exchange类型

      • key:队列和交换机绑定的RoutingKey

类似listen这样的方法在一个类中可以写多个,就代表多个消费者。

 

Spring为AMQP提供了统一的消息处理模板:AmqpTemplate,非常方便的发送消息,其发送方法:

RabbitMQ-1入门_第10张图片

测试代码

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class MqDemo {

    @Autowired
    private AmqpTemplate amqpTemplate;

    @Test
    public void testSend() throws InterruptedException {
        String msg = "hello, Spring boot amqp";
        this.amqpTemplate.convertAndSend("spring.test.exchange","a.b", msg);
        // 等待10秒后再结束
        Thread.sleep(10000);
    }
}

RabbitMQ-1入门_第11张图片

具体应用案例见文档

 

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