SpringCloud 微服务全栈体系(十)

第十章 RabbitMQ

一、初识 MQ

1. 同步和异步通讯

  • 微服务间通讯有同步和异步两种方式:

    • 同步通讯:就像打电话,需要实时响应。

    • 异步通讯:就像发邮件,不需要马上回复。

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第1张图片

  • 两种方式各有优劣,打电话可以立即得到响应,但是你却不能跟多个人同时通话。发送邮件可以同时与多个人收发邮件,但是往往响应会有延迟。
1.1 同步通讯
  • 之前学习的 Feign 调用就属于同步方式,虽然调用可以实时得到结果,但存在下面的问题:

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第2张图片

  • 总结:

    • 同步调用的优点:

      • 时效性较强,可以立即得到结果
    • 同步调用的问题:

      • 耦合度高
      • 性能和吞吐能力下降
      • 有额外的资源消耗
      • 有级联失败问题
1.2 异步通讯
  • 异步调用则可以避免上述问题:

    • 我们以购买商品为例,用户支付后需要调用订单服务完成订单状态修改,调用物流服务,从仓库分配响应的库存并准备发货。

    • 在事件模式中,支付服务是事件发布者(publisher),在支付完成后只需要发布一个支付成功的事件(event),事件中带上订单 id。

    • 订单服务和物流服务是事件订阅者(Consumer),订阅支付成功的事件,监听到事件后完成自己业务即可。

    • 为了解除事件发布者与订阅者之间的耦合,两者并不是直接通信,而是有一个中间人(Broker)。发布者发布事件到 Broker,不关心谁来订阅事件。订阅者从 Broker 订阅事件,不关心谁发来的消息。

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第3张图片

  • Broker 是一个像数据总线一样的东西,所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上,这个总线就像协议一样,让服务间的通讯变得标准和可控。

  • 好处:

    • 吞吐量提升:无需等待订阅者处理完成,响应更快速

    • 故障隔离:服务没有直接调用,不存在级联失败问题

    • 调用间没有阻塞,不会造成无效的资源占用

    • 耦合度极低,每个服务都可以灵活插拔,可替换

    • 流量削峰:不管发布事件的流量波动多大,都由 Broker 接收,订阅者可以按照自己的速度去处理事件

  • 缺点:

    • 架构复杂了,业务没有明显的流程线,不好管理
    • 需要依赖于 Broker 的可靠、安全、性能
  • 好在现在开源软件或云平台上 Broker 的软件是非常成熟的,比较常见的一种就是 MQ 技术。

2. 技术对比

  • 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。
2.1 比较常见的 MQ 实现
  • ActiveMQ
  • RabbitMQ
  • RocketMQ
  • Kafka
2.2 几种常见 MQ 的对比
RabbitMQ ActiveMQ RocketMQ Kafka
公司/社区 Rabbit Apache 阿里 Apache
开发语言 Erlang Java Java Scala&Java
协议支持 AMQP,XMPP,SMTP,STOMP OpenWire,STOMP,REST,XMPP,AMQP 自定义协议 自定义协议
可用性 一般
单机吞吐量 一般 非常高
消息延迟 微秒级 毫秒级 毫秒级 毫秒以内
消息可靠性 一般 一般
  • 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

二、快速入门

1. 安装 RabbitMQ

1.1 单机部署
  • 在 Centos7 虚拟机中使用 Docker 来安装。
1.1.1 下载镜像
  • 方式一:在线拉取
docker pull rabbitmq:3-management
  • 方式二:从本地加载 - 资料已经提供了镜像包:
    见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud

    • 上传到虚拟机中后,使用命令加载镜像即可:
docker load -i mq.tar
1.1.2 安装 MQ
  • 执行下面的命令来运行 MQ 容器:
docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=alex \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management
1.2 集群部署
集群分类
  • 在 RabbitMQ 的官方文档中,讲述了两种集群的配置方式:

    • 普通模式:普通模式集群不进行数据同步,每个 MQ 都有自己的队列、数据信息(其它元数据信息如交换机等会同步)。例如我们有 2 个 MQ:mq1,和 mq2,如果你的消息在 mq1,而你连接到了 mq2,那么 mq2 会去 mq1 拉取消息,然后返回给你。如果 mq1 宕机,消息就会丢失。
    • 镜像模式:与普通模式不同,队列会在各个 mq 的镜像节点之间同步,因此你连接到任何一个镜像节点,均可获取到消息。而且如果一个节点宕机,并不会导致数据丢失。不过,这种方式增加了数据同步的带宽消耗。
1.3 MQ 的基本结构

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第4张图片

  • RabbitMQ 中的一些角色:

    • publisher:生产者
    • consumer:消费者
    • exchange:交换机,负责消息路由
    • queue:队列,存储消息
    • virtualHost:虚拟主机,隔离不同租户的 exchange、queue、消息的隔离

2. RabbitMQ 消息模型

  • RabbitMQ 官方提供了 5 个不同的 Demo 示例,对应了不同的消息模型:

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第5张图片

3. 导入 Demo 工程

  • 资料提供了一个 Demo 工程,mq-demo:
    见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第6张图片

  • 导入后可以看到结构如下:

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第7张图片

  • 包括三部分:

    • mq-demo:父工程,管理项目依赖
    • publisher:消息的发送者
    • consumer:消息的消费者

4. 入门案例

  • 简单队列模式的模型图:

SpringCloud 微服务全栈体系(十)_第8张图片

  • 官方的 HelloWorld 是基于最基础的消息队列模型来实现的,只包括三个角色:

    • publisher:消息发布者,将消息发送到队列 queue
    • queue:消息队列,负责接受并缓存消息
    • consumer:订阅队列,处理队列中的消息
4.1 publisher 实现
  • 思路:

    • 建立连接
    • 创建 Channel
    • 声明队列
    • 发送消息
    • 关闭连接和 channel
  • 代码实现:

package com.alex.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("192.168.150.101");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("alex");
        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();

    }
}
4.2 consumer 实现
  • 代码思路:

    • 建立连接
    • 创建 Channel
    • 声明队列
    • 订阅消息
  • 代码实现:

package com.alex.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("192.168.150.101");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("alex");
        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。。。。");
    }
}

5. 总结

  • 基本消息队列的消息发送流程:
  1. 建立 connection

  2. 创建 channel

  3. 利用 channel 声明队列

  4. 利用 channel 向队列发送消息

  • 基本消息队列的消息接收流程:
  1. 建立 connection

  2. 创建 channel

  3. 利用 channel 声明队列

  4. 定义 consumer 的消费行为 handleDelivery()

  5. 利用 channel 将消费者与队列绑定

你可能感兴趣的:(微服务全栈体系,spring,cloud,微服务,java)