RabbitMQ工作模式

模式简介

这里简单介绍下六种工作模式(最后一种省略)的主要特点:

简单模式:一个生产者,一个消费者

work模式:一个生产者,多个消费者,每个消费者获取到的消息唯一。

订阅模式:一个生产者发送的消息会被多个消费者获取。

路由模式:发送消息到交换机并且要指定路由key ,消费者将队列绑定到交换机时需要指定路由key

topic模式:将路由键和某模式进行匹配,此时队列需要绑定在一个模式上,“#”匹配一个词或多个词,“*”只匹配一个词。

抽取创建connection的工具类

public class ConnectionUtil {

    public static Connection getConnection() throws Exception {
        //创建连接工厂
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        //主机地址;默认为 localhost
        connectionFactory.setHost("localhost");
        //连接端口;默认为 5672
        connectionFactory.setPort(5672);
        //虚拟主机名称;默认为 /
        connectionFactory.setVirtualHost("/rewind");
        //连接用户名;默认为guest
        connectionFactory.setUsername("rewind");
        //连接密码;默认为guest
        connectionFactory.setPassword("rewind");

        //创建连接
        return connectionFactory.newConnection();
    }

}

引入依赖

<dependency>
            <groupId>com.rabbitmqgroupId>
            <artifactId>amqp-clientartifactId>
            <version>5.6.0version>
dependency>

一、Work queues工作队列模式

RabbitMQ工作模式_第1张图片
应用场景:对于 任务过重或任务较多情况使用工作队列可以提高任务处理的速度。

Work Queues与入门程序的简单模式相比,多了一个或一些消费端,多个消费端共同消费同一个队列中的消息。

Work Queues与入门程序的简单模式的代码是几乎一样的;可以完全复制,并复制多一个消费者进行多个消费者同时消费消息的测试。

1、生厂者

public class Producer {

    static final String QUEUE_NAME = "work_queue";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //创建连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 声明(创建)队列
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否定义持久化队列
         * 参数3:是否独占本次连接
         * 参数4:是否在不使用的时候自动删除队列
         * 参数5:队列其它参数
         */
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

        for (int i = 1; i <= 30; i++) {
            // 发送信息
            String message = "你好;小兔子!work模式--" + i;
            /**
             * 参数1:交换机名称,如果没有指定则使用默认Default Exchage
             * 参数2:路由key,简单模式可以传递队列名称
             * 参数3:消息其它属性
             * 参数4:消息内容
             */
            channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            System.out.println("已发送消息:" + message);
        }

        // 关闭资源
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

2、消费者(可创建多个消费者类)

  public static void main(String[] args) throws Exception {
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 声明(创建)队列
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否定义持久化队列
         * 参数3:是否独占本次连接
         * 参数4:是否在不使用的时候自动删除队列
         * 参数5:队列其它参数
         */
        channel.queueDeclare(Producer.QUEUE_NAME, true, false, false, null);

        //一次只能接收并处理一个消息
        channel.basicQos(1);

        //创建消费者;并设置消息处理
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            /**
             * consumerTag 消息者标签,在channel.basicConsume时候可以指定
             * envelope 消息包的内容,可从中获取消息id,消息routingkey,交换机,消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
             * properties 属性信息
             * body 消息
             */
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                try {
                    //路由key
                    System.out.println("路由key为:" + envelope.getRoutingKey());
                    //交换机
                    System.out.println("交换机为:" + envelope.getExchange());
                    //消息id
                    System.out.println("消息id为:" + envelope.getDeliveryTag());
                    //收到的消息
                    System.out.println("消费者1-接收到的消息为:" + new String(body, "utf-8"));
                    Thread.sleep(1000);

                    //确认消息
                    channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        //监听消息
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否自动确认,设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了,mq接收到回复会删除消息,设置为false则需要手动确认
         * 参数3:消息接收到后回调
         */
        channel.basicConsume(Producer.QUEUE_NAME, false, consumer);
    }
}

3、测试

启动生产者和2个消费者
RabbitMQ工作模式_第2张图片
在一个队列中如果有多个消费者,那么消费者之间对于同一个消息的关系是竞争的关系。

二、Publish/Subscribe发布与订阅模式

RabbitMQ工作模式_第3张图片
前面2个案例中,只有3个角色:

  • P:生产者,也就是要发送消息的程序
  • C:消费者:消息的接受者,会一直等待消息到来。
  • queue:消息队列,图中红色部分

而在订阅模型中,多了一个exchange角色,而且过程略有变化:

  • P:生产者,也就是要发送消息的程序,但是不再发送到队列中,而是发给X(交换机)
  • C:消费者,消息的接受者,会一直等待消息到来。
  • Queue:消息队列,接收消息、缓存消息。
  • Exchange:交换机,图中的X。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有常见以下3种类型:
    • 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

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!

实现过程

发布订阅模式:
1、每个消费者监听自己的队列。
2、生产者将消息发给broker,由交换机将消息转发到绑定此交换机的每个队列,每个绑定交换机的队列都将接收
到消息

1、生产者

/**
 * 发布与订阅使用的交换机类型为:fanout
 */
public class Producer {

    //交换机名称
    static final String FANOUT_EXCHAGE = "fanout_exchange";
    //队列名称
    static final String FANOUT_QUEUE_1 = "fanout_queue_1";
    //队列名称
    static final String FANOUT_QUEUE_2 = "fanout_queue_2";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //创建连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        /**
         * 声明交换机
         * 参数1:交换机名称
         * 参数2:交换机类型,fanout、topic、direct、headers
         */
        channel.exchangeDeclare(FANOUT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.FANOUT);

        // 声明(创建)队列
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否定义持久化队列
         * 参数3:是否独占本次连接
         * 参数4:是否在不使用的时候自动删除队列
         * 参数5:队列其它参数
         */
        channel.queueDeclare(FANOUT_QUEUE_1, true, false, false, null);
        channel.queueDeclare(FANOUT_QUEUE_2, true, false, false, null);

        //队列绑定交换机
        channel.queueBind(FANOUT_QUEUE_1, FANOUT_EXCHAGE, "");
        channel.queueBind(FANOUT_QUEUE_2, FANOUT_EXCHAGE, "");

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            // 发送信息
            String message = "你好;小兔子!发布订阅模式--" + i;
            /**
             * 参数1:交换机名称,如果没有指定则使用默认Default Exchage
             * 参数2:路由key,简单模式可以传递队列名称
             * 参数3:消息其它属性
             * 参数4:消息内容
             */
            channel.basicPublish(FANOUT_EXCHAGE, "", null, message.getBytes());
            System.out.println("已发送消息:" + message);
        }

        // 关闭资源
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

2、消费者

public class Consumer1 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        //声明交换机
        channel.exchangeDeclare(Producer.FANOUT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.FANOUT);

        // 声明(创建)队列
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否定义持久化队列
         * 参数3:是否独占本次连接
         * 参数4:是否在不使用的时候自动删除队列
         * 参数5:队列其它参数
         */
        channel.queueDeclare(Producer.FANOUT_QUEUE_1, true, false, false, null);

        //队列绑定交换机
        channel.queueBind(Producer.FANOUT_QUEUE_1, Producer.FANOUT_EXCHAGE, "");

        //创建消费者;并设置消息处理
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            /**
             * consumerTag 消息者标签,在channel.basicConsume时候可以指定
             * envelope 消息包的内容,可从中获取消息id,消息routingkey,交换机,消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
             * properties 属性信息
             * body 消息
             */
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                //路由key
                System.out.println("路由key为:" + envelope.getRoutingKey());
                //交换机
                System.out.println("交换机为:" + envelope.getExchange());
                //消息id
                System.out.println("消息id为:" + envelope.getDeliveryTag());
                //收到的消息
                System.out.println("消费者1-接收到的消息为:" + new String(body, "utf-8"));
            }
        };
        //监听消息
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否自动确认,设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了,mq接收到回复会删除消息,设置为false则需要手动确认
         * 参数3:消息接收到后回调
         */
        channel.basicConsume(Producer.FANOUT_QUEUE_1, true, consumer);
    }
}

测试

启动所有消费者,然后使用生产者发送消息;在每个消费者对应的控制台可以查看到生产者发送的所有消息;到达广播的效果。

在执行完测试代码后,其实到RabbitMQ的管理后台找到Exchanges选项卡,点击 fanout_exchange 的交换机,可以查看到如下的绑定:
RabbitMQ工作模式_第4张图片

小结

交换机需要与队列进行绑定,绑定之后;一个消息可以被多个消费者都收到。

发布订阅模式与工作队列模式的区别

1、工作队列模式不用定义交换机,而发布/订阅模式需要定义交换机。

2、发布/订阅模式的生产方是面向交换机发送消息,工作队列模式的生产方是面向队列发送消息(底层使用默认交换机)。

3、发布/订阅模式需要设置队列和交换机的绑定,工作队列模式不需要设置,实际上工作队列模式会将队列绑 定到默认的交换机 。

三、Routing路由模式

路由模式特点:

  • 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
    RabbitMQ工作模式_第5张图片
    图解:

  • 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

代码实现

在编码上与 Publish/Subscribe发布与订阅模式 的区别是交换机的类型为:Direct,还有队列绑定交换机的时候需要指定routing key。

1、生产者

/**
 * 路由模式的交换机类型为:direct
 */
public class Producer {

    //交换机名称
    static final String DIRECT_EXCHAGE = "direct_exchange";
    //队列名称
    static final String DIRECT_QUEUE_INSERT = "direct_queue_insert";
    //队列名称
    static final String DIRECT_QUEUE_UPDATE = "direct_queue_update";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //创建连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        /**
         * 声明交换机
         * 参数1:交换机名称
         * 参数2:交换机类型,fanout、topic、direct、headers
         */
        channel.exchangeDeclare(DIRECT_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);

        // 声明(创建)队列
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否定义持久化队列
         * 参数3:是否独占本次连接
         * 参数4:是否在不使用的时候自动删除队列
         * 参数5:队列其它参数
         */
        channel.queueDeclare(DIRECT_QUEUE_INSERT, true, false, false, null);
        channel.queueDeclare(DIRECT_QUEUE_UPDATE, true, false, false, null);

        //队列绑定交换机
        channel.queueBind(DIRECT_QUEUE_INSERT, DIRECT_EXCHAGE, "insert");
        channel.queueBind(DIRECT_QUEUE_UPDATE, DIRECT_EXCHAGE, "update");

        // 发送信息
        String message = "新增了商品。路由模式;routing key 为 insert " ;
        /**
         * 参数1:交换机名称,如果没有指定则使用默认Default Exchage
         * 参数2:路由key,简单模式可以传递队列名称
         * 参数3:消息其它属性
         * 参数4:消息内容
         */
        channel.basicPublish(DIRECT_EXCHAGE, "insert", null, message.getBytes());
        System.out.println("已发送消息:" + message);

        // 发送信息
        message = "修改了商品。路由模式;routing key 为 update" ;
        /**
         * 参数1:交换机名称,如果没有指定则使用默认Default Exchage
         * 参数2:路由key,简单模式可以传递队列名称
         * 参数3:消息其它属性
         * 参数4:消息内容
         */
        channel.basicPublish(DIRECT_EXCHAGE, "update", null, message.getBytes());
        System.out.println("已发送消息:" + message);

        // 关闭资源
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

2、消费者

nvelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                //路由key
                System.out.println("路由key为:" + envelope.getRoutingKey());
                //交换机
                System.out.println("交换机为:" + envelope.getExchange());
                //消息id
                System.out.println("消息id为:" + envelope.getDeliveryTag());
                //收到的消息
                System.out.println("消费者1-接收到的消息为:" + new String(body, "utf-8"));
            }
        };
        //监听消息
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否自动确认,设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了,mq接收到回复会删除消息,设置为false则需要手动确认
         * 参数3:消息接收到后回调
         */
        channel.basicConsume(Producer.DIRECT_QUEUE_INSERT, true, consumer);
    }
}

消费者2只需把消费者1队列绑定交换机时的Routing Key改为updata即可

测试

启动所有消费者,然后使用生产者发送消息;在消费者对应的控制台可以查看到生产者发送对应routing key对应队列的消息;到达按照需要接收的效果。

在执行完测试代码后,其实到RabbitMQ的管理后台找到Exchanges选项卡,点击 direct_exchange 的交换机,可以查看到如下的绑定:
RabbitMQ工作模式_第6张图片

四、Topics通配符模式

Topic类型与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

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:

item.#:能够匹配item.insert.abc 或者 item.insert

item.*:只能匹配item.insert

RabbitMQ工作模式_第7张图片
图解:

  • 红色Queue:绑定的是usa.# ,因此凡是以 usa.开头的routing key 都会被匹配到
  • 黄色Queue:绑定的是#.news ,因此凡是以 .news结尾的 routing key 都会被匹配

1、生产者

使用topic类型的Exchange,发送消息的routing key有3种: item.insertitem.updateitem.delete

/**
 * 通配符Topic的交换机类型为:topic
 */
public class Producer {

    //交换机名称
    static final String TOPIC_EXCHAGE = "topic_exchange";
    //队列名称
    static final String TOPIC_QUEUE_1 = "topic_queue_1";
    //队列名称
    static final String TOPIC_QUEUE_2 = "topic_queue_2";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //创建连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        /**
         * 声明交换机
         * 参数1:交换机名称
         * 参数2:交换机类型,fanout、topic、topic、headers
         */
        channel.exchangeDeclare(TOPIC_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.TOPIC);


        // 发送信息
        String message = "新增了商品。Topic模式;routing key 为 item.insert " ;
        channel.basicPublish(TOPIC_EXCHAGE, "item.insert", null, message.getBytes());
        System.out.println("已发送消息:" + message);

        // 发送信息
        message = "修改了商品。Topic模式;routing key 为 item.update" ;
        channel.basicPublish(TOPIC_EXCHAGE, "item.update", null, message.getBytes());
        System.out.println("已发送消息:" + message);

        // 发送信息
        message = "删除了商品。Topic模式;routing key 为 item.delete" ;
        channel.basicPublish(TOPIC_EXCHAGE, "item.delete", null, message.getBytes());
        System.out.println("已发送消息:" + message);

        // 关闭资源
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

2、消费者

接收两种类型的消息:更新商品和删除商品

public class Consumer1 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();

        // 创建频道
        Channel channel = connection.createChannel();

        //声明交换机
        channel.exchangeDeclare(Producer.TOPIC_EXCHAGE, BuiltinExchangeType.TOPIC);

        // 声明(创建)队列
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否定义持久化队列
         * 参数3:是否独占本次连接
         * 参数4:是否在不使用的时候自动删除队列
         * 参数5:队列其它参数
         */
        channel.queueDeclare(Producer.TOPIC_QUEUE_1, true, false, false, null);

        //队列绑定交换机
        channel.queueBind(Producer.TOPIC_QUEUE_1, Producer.TOPIC_EXCHAGE, "item.update");
        channel.queueBind(Producer.TOPIC_QUEUE_1, Producer.TOPIC_EXCHAGE, "item.delete");

        //创建消费者;并设置消息处理
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            /**
             * consumerTag 消息者标签,在channel.basicConsume时候可以指定
             * envelope 消息包的内容,可从中获取消息id,消息routingkey,交换机,消息和重传标志(收到消息失败后是否需要重新发送)
             * properties 属性信息
             * body 消息
             */
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                //路由key
                System.out.println("路由key为:" + envelope.getRoutingKey());
                //交换机
                System.out.println("交换机为:" + envelope.getExchange());
                //消息id
                System.out.println("消息id为:" + envelope.getDeliveryTag());
                //收到的消息
                System.out.println("消费者1-接收到的消息为:" + new String(body, "utf-8"));
            }
        };
        //监听消息
        /**
         * 参数1:队列名称
         * 参数2:是否自动确认,设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了,mq接收到回复会删除消息,设置为false则需要手动确认
         * 参数3:消息接收到后回调
         */
        channel.basicConsume(Producer.TOPIC_QUEUE_1, true, consumer);
    }
}

消费者2

 //队列绑定交换机
        channel.queueBind(Producer.TOPIC_QUEUE_2, Producer.TOPIC_EXCHAGE, "item.*");

测试

启动所有消费者,然后使用生产者发送消息;在消费者对应的控制台可以查看到生产者发送对应routing key对应队列的消息;到达按照需要接收的效果;并且这些routing key可以使用通配符。

在执行完测试代码后,其实到RabbitMQ的管理后台找到Exchanges选项卡,点击 topic_exchange 的交换机,可以查看到绑定。

小结

Topic主题模式可以实现 Publish/Subscribe发布与订阅模式Routing路由模式 的功能;只是Topic在配置routing key 的时候可以使用通配符,显得更加灵活。

五种模式总结

RabbitMQ工作模式:
1、简单模式 HelloWorld
一个生产者、一个消费者,不需要设置交换机(使用默认的交换机)

2、工作队列模式 Work Queue
一个生产者、多个消费者(竞争关系),不需要设置交换机(使用默认的交换机)

3、发布订阅模式 Publish/subscribe
需要设置类型为fanout的交换机,并且交换机和队列进行绑定,当发送消息到交换机后,交换机会将消息发送到绑定的队列

4、路由模式 Routing
需要设置类型为direct的交换机,交换机和队列进行绑定,并且指定routing key,当发送消息到交换机后,交换机会根据routing key将消息发送到对应的队列

5、通配符模式 Topic
需要设置类型为topic的交换机,交换机和队列进行绑定,并且指定通配符方式的routing key,当发送消息到交换机后,交换机会根据routing key将消息发送到对应的队列

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