RabbitMQ基础编程模型及详细使用

RabbitMQ基础编程模型

   在rabbitmq中各种消费模式都对应比较统一的编程模型。

引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.rabbitmq</groupId>
    <artifactId>amqp-client</artifactId>
    <version>5.9.0</version>
</dependency>

创建连接，获取Channel

ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost(HOST_NAME);
factory.setPort(HOST_PORT);
factory.setUsername(USER_NAME);
factory.setPassword(PASSWORD);
factory.setVirtualHost(VIRTUAL_HOST);
Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel();

​ 一般情况下，一个客户端里只创建一个Channel就可以了，因为一个Channel只要不关闭，是可以一直复用的。但是如果你想要创建多个Channel，要注意一下Channel冲突的问题。

   在创建channel时，可以在createChannel方法中传入一个分配的int参数channelNumber。这个ChannelNumber就会作为Channel的唯一标识。而RabbitMQ防止ChannelNumber重复的方式是：如果对应的Channel没有创建过，就会创建一个新的Channel。但是如果ChannelNumber已经创建过一个Channel了，这时就会返回一个null。

声明Exchange-可选

channel.exchangeDeclare(String exchange, String type, boolean durable
, boolean autoDelete,Map<String, Object> arguments) throws IOException;

以上方法的参数解释：

1. exchange（String）
交换机的名称，用于标识消息应该被发送到哪个交换机。在发布消息时，生产者将消息发送到交换机，然后由交换机路由到一个或多个队列。
2. type（String）
交换机的类型，指定交换机的消息分发规则。常见的类型有：
direct：直连交换机，根据消息的路由键将消息发送到与之绑定的队列。
topic：主题交换机，使用通配符匹配规则进行消息路由。
fanout：广播交换机，将消息发送到与之绑定的所有队列。
headers：头部交换机，根据消息的头部信息进行路由。
3. durable（boolean）
表示交换机是否是持久化的。如果设置为 true，交换机将在服务器重启后仍然存在，持久化到磁盘上。如果设置为 false，交换机将在服务器重启后被删除。
4. autoDelete（boolean）
表示交换机是否是自动删除的。如果设置为 true，交换机将在至少一个队列或交换机与其绑定之后没有消费者时自动删除。如果设置为 false，交换机将一直存在，直到被显式删除。
5. arguments（Map<String, Object>）
用于设置交换机的其他参数，以键值对的形式传入。例如，可以通过该参数设置交换机的一些额外属性或配置。

​ Exchange在消息收发过程中是一个可选的步骤，如果要使用就需要先进行声明。在声明Exchange时需要注意，如果Broker上没有对应的Exchange，那么RabbitMQ会自动创建一个新的交换机。但是如果Broker上已经有了这个Exchange，那么你声明时的这些参数需要与Broker上的保持一致。如果不一致就会报错。

对比控制台参数，我们可以发现非常相似。

声明queue

channel.queueDeclare(String queue, boolean durable
, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map<String, Object> arguments);

以上方法的参数解释：

1.queue（String）
队列的名称，用于标识消息将被发送到哪个队列。在消息发送时，生产者可以将消息发送到队列中，然后由队列分发给消费者。
2.durable（boolean）
表示队列是否是持久化的。如果设置为 true，队列将在服务器重启后仍然存在，持久化到磁盘上。如果设置为 false，队列将在服务器重启后被删除。
3.exclusive（boolean）
表示队列是否是排他的（exclusive）。如果设置为 true，则只有声明这个队列的连接（connection）可以使用它，一旦连接关闭，队列将被删除。排他队列通常用于一次性使用的临时队列。
4.autoDelete（boolean）
表示队列是否是自动删除的。如果设置为 true，队列将在至少一个消费者连接后没有再被使用时自动删除。如果设置为 false，队列将一直存在，直到被显式删除。
5.arguments（Map<String, Object>）
用于设置队列的其他参数，以键值对的形式传入。例如，可以通过该参数设置队列的最大长度、最大优先级等额外属性或配置。

   这是应用开发过程中必须要声明的一个组件。与Exchange一样，如果你声明的Queue在Broker上不存在，RabbitMQ会创建一个新的队列。但是如果Broker上已经有了这个队列，那么声明的属性必须和Broker上的队列保持一致，否则也会报错。

    声明Queue时，同样大部分的参数是可以从管理平台看到的。比如Durability，AutoDelete以及后面的arguments参数可以传哪些参数，都可以从页面上看到。

   Queue与Exchange不同的是， 队列类型并没有在API中体现。这是因为不同类型之间的Queue差距是很大的，无法用统一的方式来描述不同类型的队列。比如对于Quorum和Stream类型，根本就没有Durability和AutoDelete属性，他们的消息默认就是会持久化的。后面的属性参数也会有很大的区别。

​ 唯一有点不同的是队列的Type属性。在客户端API中，目前并没有一个单独的字段来表示队列的类型。只能通过后面的arguments参数来区分不同的队列。如果要声明一个Quorum队列，则只需要在后面的arguments中传入一个参数，x-queue-type，参数值设定为quorum

Map<String,Object> params = new HashMap<>();
params.put("x-queue-type","quorum");
//声明Quorum队列的方式就是添加一个x-queue-type参数，指定为quorum。默认是classic
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, params);

注意：对于Quorum类型，durable参数就必须是true了，设置成false的话，会报错。同样，exclusive参数必须设置为false

​ 如果要声明一个Stream队列，则 x-queue-type参数要设置为 stream

        Map<String,Object> params = new HashMap<>();
        params.put("x-queue-type","stream");
        params.put("x-max-length-bytes", 20_000_000_000L); // maximum stream size: 20 GB
        params.put("x-stream-max-segment-size-bytes", 100_000_000); // size of segment files: 100 MB
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, params);

注意：durable参数必须是true，exclusive必须是false。x-max-length-bytes 表示日志文件的最大字节数。x-stream-max-segment-size-bytes 每一个日志文件的最大大小。这两个是可选参数，通常为了防止stream日志无限制累计，都会配合stream队列一起声明。

声明Exchange与Queue的绑定关系-可选

channel.queueBind(String queue, String exchange, String routingKey) throws IOException;

以上方法参数解释

1. queue（String）
队列的名称。这是需要绑定到交换机的队列的名字。该队列应该已经通过 queueDeclare 方法声明过了，或者是一个已经存在的队列。
2. exchange（String）
交换机的名称。这是消息将要发送到的交换机的名字。该交换机应该已经通过 exchangeDeclare 方法声明过了，或者是一个已经存在的交换机。
3. routingKey（String）
路由键。它是一个标记，用于确定消息如何路由到队列。对于不同类型的交换机，路由键的作用略有不同：
对于直连交换机（Direct Exchange），消息会被发送到路由键完全匹配的队列。
对于主题交换机（Topic Exchange），路由键可以包含通配符，用于匹配多个队列。
对于广播交换机（Fanout Exchange），路由键通常被忽略，因为消息会发送到所有绑定的队列。
对于头部交换机（Headers Exchange），路由键通常不起作用，路由决策是基于消息头部的键值对。

  如果我们声明了Exchange和Queue，那么就还需要声明Exchange与Queue的绑定关系Binding。有了这些Binding，Exchange才可以知道Producer发送过来的消息将要分发到哪些Queue上。这些Binding涉及到消息的不同分发逻辑，与Exchange和Queue一样，如果Broker上没有建立绑定关系，那么RabbitMQ会按照客户端的声明，创建这些绑定关系。但是如果声明的Binding存在了，那么就需要与Broker上的保持一致。​ 另外，在声明Binding时，还可以传入两个参数， routingKey和props。这两个参数都是跟Exchange的消息分发逻辑有关。

Producer根据应用场景发送消息到queue

channel.basicPublish(String exchange, String routingKey
, BasicProperties props,message.getBytes()) ;

以上方法参数解释

1. exchange（String）
交换机的名称。指定要将消息发送到哪个交换机。消息将被发送到该交换机，然后根据交换机的类型和绑定规则路由到一个或多个队列。
2. routingKey（String）
路由键。用于指定消息在交换机和队列之间的路由规则。根据不同的交换机类型，路由键的作用也有所不同。例如，对于直连交换机（Direct Exchange），消息将被发送到与路由键完全匹配的队列。
3. props（BasicProperties）
消息的基本属性。这是一个 BasicProperties 对象，用于设置消息的一些基本属性，如消息的持久性、优先级、过期时间等。通常可以使用 MessageProperties 工具类来创建 BasicProperties 对象。
4. message.getBytes()
消息的内容，以字节数组的形式表示。这是要发送的实际消息内容。

   这其中Exchange如果不需要，传个空字符串就行了。routingKey跟Exchange的消息分发逻辑有关。关于props参数，可以传入以下消息相关的属性。

​ props的这些配置项，可以用RabbitMQ中提供的一个Builder对象来构建。

  AMQP.BasicProperties.Builder builder = new AMQP.BasicProperties.Builder(); 
  //对应页面上的Properties部分，传入一些预定的参数值。
  builder.deliveryMode(MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN.getDeliveryMode());
  builder.priority(MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN.getPriority());
  AMQP.BasicProperties prop = builder.build();

   在发送消息时要注意一下消息的持久化问题。MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN是RabbitMQ提供的持久化消息的默认配置。而RabbitMQ中消息是否持久化不光取决于消息，还取决于Queue。通常为了保证消息安全，会将Queue和消息同时声明为持久化。

Consumer消费消息

​ 定义消费者，消费消息进行处理，并向RabbitMQ进行消息确认。确认了之后就表明这个消息已经消费完了，否则RabbitMQ还会继续发起重试。

Consumer主要有两种消费方式

1、被动消费模式

   Consumer等待rabbitMQ 服务器将message推送过来再消费。一般是启一个一直挂起的线程来等待。     

channel.basicConsume(String queue, boolean autoAck, Consumer callback);

以上方法参数解释

1.1 queue（String）
要消费的队列的名称。指定消费者将从哪个队列接收消息。该队列应该已经存在，可以通过 queueDeclare 方法进行声明。
1.2 autoAck（boolean）
是否自动确认消息。如果设置为 true，表示一旦消费者收到消息，就自动确认（acknowledge）消息。这意味着消息一旦被发送到消费者，就会从队列中删除。如果设置为 false，则需要手动调用 channel.basicAck 来确认消息。
1.3 callback（Consumer）
一个实现了 Consumer 接口的对象，用于处理接收到的消息。Consumer 接口中定义了用于处理消息的方法，主要是 handleDelivery 方法，该方法会在收到消息时被调用。

public interface Consumer {
    void handleConsumeOk(String consumerTag);
    void handleCancelOk(String consumerTag);
    void handleCancel(String consumerTag);
    void handleShutdownSignal(String consumerTag, ShutdownSignalException sig);
    void handleRecoverOk(String consumerTag);
    void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException;
}

   在 handleDelivery 方法中，可以编写具体的业务逻辑来处理接收到的消息。Envelope 包含了有关消息的元数据，properties 包含了消息的属性，body 包含了消息的内容。

2、主动消费模式

Comsumer主动到rabbitMQ服务器上去拉取messge进行消费。

GetResponse response = channel.basicGet(QUEUE_NAME, boolean autoAck);

    autoAck为true则表示消息被Consumer消费成功后，后续就无法再消费了。而如果autoAck设置为false，就需要在处理过程中手动去调用channel的basicAck方法进行应答。如果不应答的话，这个消息同样会继续被Consumer重复处理。所以这里要注意，如果消费者一直不对消息进行应答，那么消息就会不断的发起重试，这就会不断的消耗系统资源，最终造成服务宕机。但是也要注意，如果autoAck设置成了true，那么在回调函数中就不能再手动进行ack。重复的ack会造成Consumer无法正常消费更多的消息。

完成以后关闭连接，释放资源

channel.close(); 
conection.clouse();

    用完之后主动释放资源。如果不主动释放的话，大部分情况下，过一段时间RabbitMQ也会将这些资源释放掉，但是这就需要额外消耗系统资源。（如果是消费者被动消费则不需要关闭，因为需要一直等待消息推送过来）