RabbitMQ
1.RMQ的消息模型
RabbitMQ官方提供了5个不同的Demo示例,对应了不同的消息模型:
- 简单队列
- Work模式
- 广播模式
- 路由模式
- 主题模式
其实我比较喜欢将他们分成三类:
1.简单队列:一个生产者,一个消费者。(名师指导,1V1)
2.Work模式:一个生产者,多个消费者。但是一条消息只能够给到一个人。(超市里有很多可乐。而每一瓶可乐只能卖给一名顾客)
3.发布/订阅模式
而后面三个,都可以认为是发布/订阅模式,都是多了一个角色:X(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有以下3种类型:
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!
- Fanout(广播模式):将消息交给所有绑定到交换机的队列(大喇叭叫你做核酸)
- Direct(路由模式):把消息交给符合指定routing key 的队列(防疫时候,进行隔离,只有对“拥有routing key”(羊了)的人才进行隔离通知)
- Topic(主题模式):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。(可以理解为把范围扩大。路由模式是准确的具体的一个Key,比如,routing key : chenss.skr。如果路由模式需要发送到,则需要指定routing key为chenss.skr。而Topic模式,可以使用1.chenss.#,2.chenss.,3..skr,4.#.skr。注意:# 匹配一个或多个词,*只能匹配一个词)
2.五种模式的实现(基于SpringAMQP)
SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板,并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配,使用起来非常方便。
SpringAMQP提供了三个功能:
- 自动声明队列、交换机及其绑定关系
- 基于注解的监听器模式,异步接收消息
- 封装了RabbitTemplate工具,用于发送消息
2.1.引入依赖以及修改配置
首先还是熟悉的二步曲,添加依赖,修改配置文件。**注意:需要在生产者与消费者上都添加依赖以及修改配置。
(1)添加依赖
<!--AMQP依赖,包含RabbitMQ--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId></dependency>
(2)修改配置文件(这些都是自己本机的RabbitMq的配置)
spring:rabbitmq:host: 192.168.132.160 # 主机名port:5672# 端口virtual-host: / # 虚拟主机username: chenss # 用户名password: chenss # 密码
2.2.Basic Queue 简单队列模型
生产者(定义一个测试类):
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest(classes =PublisherApplication.class)publicclassPublisherTest{@AutowiredprivateRabbitTemplate rabbitTemplate;@TestpublicvoidtestBasicQueue(){//1.定义队列名称String queueName ="simple.queue";//2.定义messageString message ="Hello,Basic Queue!";//发送messagefor(int i =0; i <10; i++){
rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,message+i);}}}
当我们执行这个测试类,因为我们还没有启动消费者,所以可以去到RabbitMq的控制台。我们可以看到,这个simple.queue收到了十条信息;
消费者:
@ComponentpublicclassSpringRabbitListener{//1.简单队列@RabbitListener(queues ="simple.queue")publicvoidlistenSimpleQueueMessage(String message){
log.INFO("spring 消费者接收到消息:【"+ message +"】");}}
这时候,我们启动消费者服务。就可以看到他在消费刚刚传递过来的消息了。
2.3.WorkQueue
Work queues,也被称为(Task queues),任务模型。简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列,共同消费队列中的消息。就像是发布任务,然后,分给多个人完成。
一般用于当消息处理比较耗时的时候,可能生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往,消息就会堆积越来越多,无法及时处理。
此时就可以使用work 模型,多个消费者共同处理消息处理,速度就能大大提高了。
(1)生产者
这次我们循环发送,模拟大量消息堆积现象。
在publisher服务中的PublisherTest类中添加一个测试方法:
@TestpublicvoidtestWorkQueue(){//1.定义队列名称String queueName ="simple.queue";//2.定义messageString message ="Hello,Work Queue!";//发送messagefor(int i =0; i <20; i++){
rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,message+i);}}
(2)消费者
因为处理速度很快,所以我们人工让线程休眠一段时间,但是注意,我两个消费者的休眠时间不一样。
//1.Woker1@RabbitListener(queues ="simple.queue")publicvoidlistenWorkQueueMessage1(String message)throwsInterruptedException{
log.info("spring 消费者[1]接收到消息:【"+ message +"】");Thread.sleep(20);}//2.Work2@RabbitListener(queues ="simple.queue")publicvoidlistenWorkQueueMessage2(String message)throwsInterruptedException{
log.info("spring 消费者[2]接收到消息:【"+ message +"】");Thread.sleep(200);}
可以看到消费者1很快完成了自己的10条消息。消费者2却在缓慢的处理自己的10条消息。
也就是说消息是平均分配给每个消费者,并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。
所以在spring中有一个简单的配置,可以解决这个问题。我们修改consumer服务的application.yml文件,添加配置:
spring:rabbitmq:listener:simple:prefetch:1# 每次只能获取一条消息,处理完成才能获取下一个消息 [能者多劳机制]
3.2.5.总结
Work模型的使用:
- 多个消费者绑定到一个队列,同一条消息只会被一个消费者处理
- 通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量
2.4.Fanout(广播)
在广播模式下,消息发送流程是这样的:
- 1) 可以有多个队列
- 2) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
- 3) 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
- 4) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
- 5) 订阅队列的消费者都能拿到消息
为了实现Fanout模式的消息的生产与消费。我们可以这样做:
- 创建一个交换机 chenss.fanout,类型是Fanout
- 创建两个队列fanout.queue1和fanout.queue2,绑定到交换机chenss.fanout
2.4.1.声明交换机与队列
首先,我们需要知道。Spring提供了一个接口Exchange,来表示所有不同类型的交换机:
(1)消费者
在consumer中创建一个配置类,声明队列和交换机:(这里我们先使用@Bean注解声明,下面其它模式声明会使用Spring提供的基于注解的方式来声明)
@ConfigurationpublicclassFanoutConfig{/**
* 声明交换机
*
* @return
*/@BeanpublicFanoutExchangefanoutExchange(){returnnewFanoutExchange("chenss.fanout");}/**
* 声明第1个队列
*
* @return
*/@BeanpublicQueuefanoutQueue1(){returnnewQueue("fanout.Queue1");}/**
* 把第1个队列和交换机绑定
* @param fanoutQueue1
* @param fanoutExchange
* @return
*/@BeanpublicBindingbindingQueue1(Queue fanoutQueue1,FanoutExchange fanoutExchange){returnBindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);}/**
* 声明第2个队列
*
* @return
*/@BeanpublicQueuefanoutQueue2(){returnnewQueue("fanout.Queue2");}/**
* 把第2个队列和交换机绑定
* @param fanoutQueue2
* @param fanoutExchange
* @return
*/@BeanpublicBindingbindingQueue2(Queue fanoutQueue2,FanoutExchange fanoutExchange){returnBindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);}}
这时候,我们重启服务,打开RabbitMq,则能在控制台上看到:
这样就说明已经完成了队列与交换机的绑定。接下来我们编写消费消息的代码
2.4.2. 编写消费者与生产者
消费消息
@RabbitListener(queues ="fanout.Queue1")publicvoidlistenFanoutQueue1(String msg){System.out.println("消费者1接收到Fanout消息:【"+ msg +"】");}@RabbitListener(queues ="fanout.Queue2")publicvoidlistenFanoutQueue2(String msg){System.out.println("消费者2接收到Fanout消息:【"+ msg +"】");}
(2)生产者
@TestpublicvoidtestFanoutExchange(){// 交换机名称String exchangeName ="chenss.fanout";// 消息String message ="hello, everyone!";
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"", message);}
运行后,我们查看消费者控制台,可以看到与chenss.fanout绑定的两个队列都接收到了消息。
2.4.3.总结
交换机的作用是什么?
- 接收publisher发送的消息
- 将消息按照规则路由到与之绑定的队列
- 不能缓存消息,路由失败,消息丢失
- FanoutExchange的会将消息路由到每个绑定的队列
声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么?
- Queue
- FanoutExchange
- Binding
2.5.Direct(路由)
在上面我们说到的Fanout模式中,一条消息,会被所有绑定交换机的队列都消费,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 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
2.4.1.基于注解声明队列和交换机(消费者)
只需要在消费者@RabbitListener注解中进行绑定即可。
@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
value =@Queue(name ="direct.queue1"),
exchange =@Exchange(name ="chenss.direct", type =ExchangeTypes.DIRECT),//声明类型
key ={"jpg","png"}//声明routingKey))publicvoidlistenDirectQueue1(String message){System.out.println("消费者接收到direct.queue1的消息:【"+ message +"】");}@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
value =@Queue(name ="direct.queue2"),
exchange =@Exchange(name ="chenss.direct", type =ExchangeTypes.DIRECT),//声明类型
key ={"jpg","cd4"}//声明routingKey))publicvoidlistenDirectQueue2(String message){System.out.println("消费者接收到direct.queue2的消息:【"+ message +"】");}
2.4.2.生产者
@TestpublicvoidtestSendDirectExchange(){// 交换机名称String exchangeName ="chenss.direct";// 消息String message ="队列12都收到";String msg1 ="队列1收到";String msg2 ="队列2收到";// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"jpg", message);//发送消息时,指定routingKey
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"png", msg1);//发送消息时,指定routingKey
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"cd4", msg2);//发送消息时,指定routingKey}
因为发送消息时,给定的routingKey不同,会根据队列绑定的routingKey发送到不同的队列上
运行截图如下:
2.4.3.总结
描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异?
- Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
- Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
- 如果多个队列具有相同的RoutingKey,则与Fanout功能类似
基于@RabbitListener注解声明队列和交换机有哪些常见注解?
- @Queue
- @Exchange
2.6.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
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.spu.insert
或者
item.spu
item.*
:只能匹配
item.spu
2.6.1.声明交换机与队列(消费者)
@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
value =@Queue(name ="topic.queue1"),
exchange =@Exchange(name ="chenss.topic", type =ExchangeTypes.TOPIC),//声明交换机类型
key ="chenss.#"))publicvoidlistenTopicQueue1(String message){
log.info("消费者接收到topic.queue1的消息:【"+ message +"】");}@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
value =@Queue(name ="topic.queue2"),
exchange =@Exchange(name ="chenss.topic", type =ExchangeTypes.TOPIC),//声明交换机类型
key ="chenss.*"))publicvoidlistenTopicQueue2(String message){
log.info("消费者接收到topic.queue2的消息:【"+ message +"】");}
2.6.2.生产者
我们用routingKey的不同来看发送到队列的区别。
@TestpublicvoidtestTopicQueue(){// 交换机名称String exchangeName ="chenss.topic";// 消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"chenss.one","hello, chenss.one");
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"chenss.one","hello, chenss.one.two");}
3.6.3.总结
描述下Direct交换机与Topic交换机的差异?
- Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词,以
**.**
分割 - Topic交换机与队列绑定时的bindingKey可以指定通配符
#
:代表0个或多个词*
:代表1个词
3.消息转换器
3.1.默认转换器
Spring会把发送的消息序列化为字节发送给MQ,接收消息的时候,还会把字节反序列化为Java对象。
只不过,默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK序列化。JDK序列化存在下列问题:
- 数据体积过大
- 有安全漏洞
- 可读性差(在mq的管理后台上,查看消息的时候,是我们看不懂的编码)
3.2.配置JSON转换器
显然,JDK序列化方式并不合适。我们希望消息体的体积更小、可读性更高,因此可以使用JSON方式来做序列化和反序列化。
3.2.1.(1)在publisher和consumer两个服务中都引入依赖:
<dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId><artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId><version>2.9.10</version></dependency>
3.2.2.(2)配置消息转换器
在启动类中添加一个Bean即可:
@BeanpublicMessageConverterjsonMessageConverter(){returnnewJackson2JsonMessageConverter();}
4.后续
后续关于RMQ的更进阶的,比如保证消息的可靠,死信交换机,MQ集群等。会在之后的文章中写道。
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