分布式消息队列:RabbitMQ(1)

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一:中间件

二:分布式消息队列 

2.1:是消息队列

2.1.1:消息队列的优势

2.1.1.1:异步处理化

2.1.1.2:削峰填谷

2.2:分布式消息队列

2.2.1:分布式消息队列的优势

2.2.1.1:数据的持久化

2.2.1.2:可扩展性

2.2.1.3:应用解耦

2.2.1.4:发送订阅 

2.2.2:分布式消息队列的应用场景 

三:Rabbitmq

3.1:基本概念

3.2:快速入门 

3.2.1:引入消息队列Java客户端

3.2.2:单消费开发生产者和消费者

 3.2.3:多消费开发生产者和消费者

3.3.3:交换机

3.3.3.1:交换机的类别

a):fanout

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一:中间件

连接多个系统，帮助多个系统紧密协作的技术(组件)

二:分布式消息队列 

2.1:是消息队列

概念:存储消息的队列

关键词:存储，消息，队列

存储:存储数据

消息:某种数据结构，比如l字符串，对象，二进制数据，json等

队列:先进先出的数据结构

作用:在不同的系统下，应用之间实现消息的传输，不需要考虑传输应用的编程语言，系统和，框架等等，实现应用解耦的作用。

        eg:可以让Java开发的应用发消息，让php开发的应用收消息。

 针对生产者来说:不需要关心消费者什么时候接受消息，什么时候消费，我只需要把我的工作完成就好了。生产者和消费者之间实现了解耦。

针对上图，同样我们会发现，当小李要别的书籍的时候，小王也可以将别的书籍放到消息队列中。生产者和消费者从某一种程度上实现了解耦合。

2.1.1:消息队列的优势

2.1.1.1:异步处理化

生产者发送消息之后，可以继续去忙别的，消费者什么时候消费都可以，不产生阻塞。

2.1.1.2:削峰填谷

先把用户的请求放到消息队列种，消费者(实际执行操作的应用)可以按照自己的需求，慢慢去取。

举个栗子:

原本:

12点时来了10万个请求，原本情况下，10万个请求都在系统内部立刻处理，很快系统压力过大宕机。

现在:

把10万个请求放到消息队列中，处理系统以自己的恒定速率(比如每秒1个)慢慢执行，稳定处理。

2.2:分布式消息队列

2.2.1:分布式消息队列的优势

分布式消息队列继承于消息队列的优势，并进行了一部分的拓展。

2.2.1.1:数据的持久化

把消息集中存储在硬盘当中，服务器重启就不会丢失。

2.2.1.2:可扩展性

可以根据需求，随时增加(或减少)节点，继续保持稳定的服务。

2.2.1.3:应用解耦

可以连接不同语言(Java,PHP)，框架开发的系统，让这些系统读取数据。

示例:

以前的项目:

加了分布式消息队列之后的项目: 

1:一个系统挂了，不影响另一个系统。

2:系统挂了之后并恢复，仍然可以从消息队列中取消息

3:只要发送消息到队列，就可以立即进行返回，不用同步调用所有系统，性能更高

2.2.1.4:发送订阅 

假设情景:当QQ进行了一部分改革之后，其他使用QQ的APP也应该处理
这部分改革。
QQ做了一个情景，要让其他系统知道，比如公告消息。如果QQ一次性给这些应用发消息，所引出的问题如下:
1.每次发通知都要调用很多系统，很麻烦，很可能失败
2.不知道哪个系统需要这些QQ的改革。
解决方案:大的核心系统始终往消息队列发消息，其他的系统都去订阅这个消息队列的消息，用的时候进行取就OK。

2.2.2:分布式消息队列的应用场景 

1:耗时场景。

2:高并发场景。

3:分布式系统的协作。(跨团队，跨业务合作，应用解耦)

4:强稳定的场景(金融业务，持久化，可靠性，削锋填谷)  

三:Rabbitmq

特点:生态好，易学习，易于理解，时效性强，支持不同语言的客户端，扩展性，可用性都很不错。

3.1:基本概念

AMPQ协议:Rabbitmq是遵循AMPQ协议的一种消息中间件。

生产者:发消息到交换机

消费者:收消息的，从某个队列中取消息

交换机(exchange):负责把消息转发到对应的队列

队列(Queue):存储消息的

路由(Rountes):转发，怎么把一个消息从一个地方转发到另一个地方(比如生产者转发到某个队列)

Rabbitmq:端口占用   5672:程序连接的端口 15672:管理界面端口

Rabbitmq的安装:https://blog.csdn.net/qq_25919879/article/details/113055350

管理器页面打不开:http://t.csdnimg.cn/6FqZl

3.2:快速入门 

3.2.1:引入消息队列Java客户端

        com.rabbitmq
        amqp-client
        5.17.0
 

3.2.2:单消费开发生产者和消费者

生产者端代码:

public class SingeProducer {

    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        //创建连接工厂
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        try (Connection connection = factory.newConnection();
             //频道相当于客户端(jdbcClient,redisClient),提供了和消队列server建立通信，程序通过channel进行发送消息
             Channel channel = connection.createChannel()) {
            //创建消息队列，第二个参数(durable):是否开启持久化,第三个参数exclusiove:是否允许当前这个创建消息队列的
            //连接操作消息队列 第四个参数:没有人使用队列，是否需要删除
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            //发送消息
            String message = "Hello World!";
            channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
        }
    }
}

消费者代码:

public class SingeConsumer {

    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        //创建连接工厂
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        //创建频道，提供通信
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();

        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
        //如何处理消息
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println(" [x] Received '" + message + "'");
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> { });
    }
}

 3.2.3:多消费开发生产者和消费者

场景:一个生产者给队列里面发了一条消息，多个消费者进行消费。适用于多个机器同时去接收并处理任务(每个机器处理任务有限)

队列持久化:

durable:

参数设置为true,服务器队列不丢失

 channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, true, false, false, null);

 消息持久化:

 指定MessageProperties.PERSISTENY_TEXT_PLAIN参数

    channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
                    MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
                    message.getBytes("UTF-8"));

生产者端代码:

public class MultiProducer {
    private static final String TASK_QUEUE_NAME = "multi_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        try (Connection connection = factory.newConnection();
             Channel channel = connection.createChannel()) {
            channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, true, false, false, null);
            Scanner scanner=new Scanner(System.in);
            while(scanner.hasNext()){
                String message = scanner.nextLine();
                channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
                        MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
                        message.getBytes("UTF-8"));
                System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
            }

        }
    }
}

消费者代码: 

在消费者代码中，如何测验一个消费者只能取一个任务，我们利用for循环来进行解决。

指定确认某条消息:

第一个参数:获取消息的信息

第二个参数:如果是true，把所有的历史消息全都确认了。如果为false,取出当前的消息。

   //第二个参数:是否一次性取所有的消息。如果为true，则要取所有的挤压在消息队列中的消息
   //如果为false,则为一次性取一个消息
    channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);

指定拒绝某条消息

第一个参数:获取消息的信息

第二个参数:如果是true，则代表是否要拒绝所有的历史消息。

第三个参数:如果是false, 则代表失败的任务是否要重新入队。

  channel.basicNack(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false,false);

public class MultiConsumer {
    private static final String TASK_QUEUE_NAME = "multi_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        //建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        final Connection connection = factory.newConnection();
        for (int i = 0; i <= 2; i++) {
            final Channel channel = connection.createChannel();
            int finalI=i;
            //声明队列
            channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, true, false, false, null);
            System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
            //控制单个消费者的任务积压数:每个消费者最多处理一个任务,每个消费者智能处理一个任务
            channel.basicQos(1);
            //处理从队列中取的的消息
            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
                try {
                    //处理工作
                    System.out.println(" [x] Received '" +"编号:"+finalI+ message + "'");

                    //停20秒模拟一个机器处理工作能力有限
                    Thread.sleep(20000);
                    //第二个参数:是否一次性取所有的消息。如果为true，则要取所有的挤压在消息队列中的消息
                    //如果为false,则为一次性取一个消息
                    channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);

                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    System.out.println(" [x] Done");
                    channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
                }
            };
            //开启消费监听
            channel.basicConsume(TASK_QUEUE_NAME, false, deliverCallback, consumerTag -> { });

        }

    }

}

3.3.3:交换机

一个生产者给多个队列发消息，一个生产者对多个队列。交换机:转发功能，怎么把消息转发到不同的队列上。

3.3.3.1:交换机的类别

a):fanout

场景:很适用于发布订阅的场景。

特点:消息会被转发到所有绑定到交换机的队列。

生产者代码:当生产者发送消息后，由交换机放到消息队列中，消费者从消息队列中取。

public class FonoutProducer {

        private static final String EXCHANGE_NAME = "1";

        public static void main(String[] argv) throws Exception {
            ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost("localhost");
            try (Connection connection = factory.newConnection();
                 Channel channel = connection.createChannel()) {
                //创建交换机
                channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
                Scanner scanner=new Scanner(System.in);
                while(scanner.hasNext()){
                    String message = scanner.nextLine();
                    channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes("UTF-8"));
                    System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
                }

            }
        }

}

消费者代码:

public class FonoutConsumer {


    private static final String EXCHANGE_NAME = "1";
    public static void main(String[] argv) throws Exception {
            ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost("localhost");
            Connection connection = factory.newConnection();
            Channel channel = connection.createChannel();
            Channel channel2= connection.createChannel();
            //声明交换机
            //创建队列，随机分配一个队列名称
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
            String queueName="xiaowang";
            channel.queueDeclare(queueName,true,false,false,null);
            channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "");

            channel2.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
            String queueName2="xiaoli";
            channel2.queueDeclare(queueName2,true,false,false,null);
            channel2.queueBind(queueName2,EXCHANGE_NAME,"");

            System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");

            DeliverCallback deliverCallback1 = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
                System.out.println(" [小王] Received '" + message + "'");
            };
            DeliverCallback deliverCallback2 = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
                System.out.println(" [小李] Received '" + message + "'");
            };
            channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback1, consumerTag -> { });
            channel.basicConsume(queueName2, true, deliverCallback2, consumerTag -> { });
        }
    }

运行结果: