RabbitMQ快速入门

介绍

RabbitMQ是一款成熟可靠的消息中间件，现在已经被全世界几亿用户使用。

可互操作的(Interoperable)

RabbitMQ支持了多个开放的标准协议，不同系统、语言可以按照这个协议进行消息传递和交互。RabbitMQ本身是使用Erlang语言写的，但提供了其他各种语言版本：Python、Java、Go........

灵活的(Flexible)

RabbitMQ提供了多种选项来进行配置消息转发。在路由方式中：支持简单模式、工作模式、发布/订阅模式和主题模式，在筛选中，通过routineKey进行筛选，主要有Direct、Fanout、Topic、Headers.

可靠的(Reliable)

RabbitMQ通过一系列机制能够保证消息的可靠性和安全性。如：消息持久化、消息确认、死信队列等，数据需要进行二进制化.

在RabbitMQ中有这几个重要的角色：

1.虚拟主机virtualHost：类似数据库中database的作用，主要用来进行隔离交换机、队列

2.交换机exchange：主要用于消息的转发。

3.队列queue：用来存放消息的地方。

4.绑定bind：维护交换机和队列之间的关系。

5.消息message：传递过程中的数据。

消息队列主要是用来实现生产者消费者模型，在RabbitMQ中仅支持消息推送的方式(pull)，即消费者通过订阅某个队列，当有消息来的时候，将消息发送给消费者。

常用API

在RabbitMQ中最基础最常用的API，大致有如下几种：

连接相关、交换机、队列、绑定、发布消息、消费消息

ConnectionFactory:

ConnectionFactory负责的是配置当前连接的一些信息。
方法功能setHost(String host)设置连接服务器ipsetPort(int port)设置连接服务器的端口setUsername(String username)设置登录服务器的用户名setPassword(String password)设置登录服务器的密码setVirtualHost(String virtualHost)设置访问服务器的虚拟主机(用来隔离数据)newConnection()创建与服务器的连接，一次TCP通信

Connection:

Connection本质就是一次TCP通信，持有本次通信的socket，用来管理channel。
方法功能createChannel()创建channel，复用每一次TCP连接close()关闭本次连接
Channel:

Channel并不是真正物理上的连接，只是逻辑上的连接，我们要操作消息队列，需要去调用API，而这些API大部分都是在channel下的，在下面讲解。

Exchange:

方法功能exchangeDeclare(String exchange, String type);创建交换机exchangeDeclare(String exchange, BuiltinExchangeType type);创建交换机
exchangeDeclare(String exchange, String type, boolean durable, boolean autoDelete, boolean internal, Map<String, Obeject> arguments
exchangeDelete(String exchange)
exchangeDeclare(String exchange, String type);

exchange -> 交换机的名字

Type -> 交换机的类型。有如下几种："direct", "fanout", "topic", "headers"

exchangeDeclare(String exchange, BuiltinExchangeType type);

此处使用的是枚举类型，和上述字符串形式是一样的，底层都是字符串。

exchangeDeclare( String exchange,

** String type,**

** boolean durable,**

** boolean autoDelete,**

** boolean internal,**

** Map<String, Object> arguments)**

durable -> 是否进行持久化，当服务器重启，会进行加载

autoDelete -> 是否自动删除，当交换机不再被使用会进行删除

internal -> 是否为内部交换机，即不能被用户推送消息

arguments -> 一些额外的配置参数

Queue:

方法功能queueDeclare()创建一个匿名队列queueDeclare(String queue, boolean durable, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map<String, Object> arguments)创建一个队列queueDelete()删除一个队列

Bind:

方法攻能queueBind(String queue, String exchange, String routingKey)将一个队列和一个交换机进行绑定queueUnbind(String queue, String exchange, String routingKey)解除绑定

发布消息：

**方法 **功能basicPublish(String exchange, String routingKey, BasicProperties props, byte[] body);发布一个消息到指定交换机中

routingKey -> 指的是与Bind中的routingKey相同，类似一个口令

Properties -> 消息的一些属性

body -> 消息本体

在RabbitMQ中，一个消息大概是由三部分组成：Envelope、Properties、body

Envelop：“信封”，描述的是消息的目的地(交换机)、消息的标识、routingKey等

Properties：“特性”，描述的是消息的一些是否持久、内容编码、优先级等

body：“内容”，描述的是这个消息的二进制形式

消费消息：

消费消息主要可以使用两种API：
方法****功能basicConsumer(String queue, boolean autoAck, DeliverCallback deliverCallback, CannelCallback cancelCallback);消费消息basicConsumer(String queue, boolean autoAck, Consumer consumer);消费消息
deliverCallback -> 当消息被运送到客户端，这个回调接口将被执行

canncelCallback -> 当消费者取消时执行。

第二种则是需要写一个接口，而这个接口中有很多需要实现的方法，但我们一般使用的方法是handleDelivery，因此我们可以使用一个实现类DefaultConsumer，在这个类中对Consumer的方法都进行了重写，我们可以再将handleDelivery进行重写，自定义内容即可。

六种消息发送模型

一、Hello World!(基本模型：一对一)

官方称作是"Hello World!"。涉及到的角色：一个生产者、一个消费者、一个队列。

Producer生产者，将消息发送到Queue队列中，Consumer消费者再订阅队列，从而接收到消息。

由于不区分生产者或者消费者谁先谁后的问题，因此一在两边都会去申明队列。

生产者：

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Producer {
    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //1.创建连接工厂并配置
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setHost("localhost");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        //2.通过工厂创建连接，并获取channel
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //3.创建队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        //4.发送消息给队列
        System.out.println("===生产者开始生产消息===");
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, "hello world".getBytes());

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("===生产者完成生产消息===");
        System.out.println("生产时间：" + (endTime - startTime) + "ms");
    }
}

消费者：

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Consumer {
    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //1.创建连接工厂并配置
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setHost("localhost");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        //2.通过工厂创建连接，并获取channel
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //3.创建队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        //4.消费消息
        //处理消息的回调
        DeliverCallback deliverCallback = new DeliverCallback() {
            @Override
            public void handle(String consumerTag, Delivery message) throws IOException {
                System.out.println("消息是：" + new String(message.getBody()));
            }
        };

        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, (consumerTag -> {}));
    }
}

在这种模型下，我们可以很方便的进行数据的传输。但是我们来细看生产者的代码，在routineKey的参数上我们填写的是队列名，这本质上用到了默认交换机的消息转发。

默认交换机：

1.在RabbitMQ管理面板中，有一个交换机叫 AMQP Default，它是一个Direct类型的交换机。

2.当我们创建了一个新的队列，这个队列会绑定到着这个默认交换机(后面可以通过API修改绑定到其他交换机)，绑定的routineKey是该队列的名称。

3.默认交换机不能通过调用API来进行绑定，也不能解除绑定

4.默认交换机也不能被删除

RabbitMQ这样做的意图可能是为了简化代码、快速上手，开发人员可以聚焦在其他方面，但我们究其所以然，可以得出，这个模式本质上使用的是后面的Routing模式。

二、Work Queues(基本模型：一对多)

涉及的角色：一个生产者、一个队列、多个消费者。

当有多个消费者去订阅一个队列，那数据该怎么传递呢？通过轮训的方式！

例如：C1和C2订阅了Queue，此时生产者生产了1-10个数，C1就会获取里面所有的奇数，C2就会获取到里面所有的偶数。

当然，我们也可以通过一些配置，不通过轮训的方式。

生产者：

import com.example.rabbitmqtest02.constant.Constant;
import com.example.rabbitmqtest02.utils.ConnectionUtils;
import com.rabbitmq.client.Channel;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Producer {
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //将之前的连接进行封装
        Channel channel = ConnectionUtils.getChannel();
        //创建队列
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_1, false, false, false, null);
        //生产消息
        for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            String message = i + "";
            channel.basicPublish("", Constant.QUEUE_NAME_1, null, message.getBytes());
        }
        System.out.println("====消息生产完毕===");
    }
}

消费者1 和 消费者2：

public class Consumer01 {
    private static final String CONSUMER_TAG = "Consumer01";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //建立连接
        Channel channel = ConnectionUtils.getChannel();
        //声明队列
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_1, false, false, false, null);
        //消费消息
        channel.basicConsume(Constant.QUEUE_NAME_1, true, new DefaultConsumer(channel) {
           @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
               System.out.println(CONSUMER_TAG + "的消息：" + new String(body));
           }
        });
    }
}

public class Consumer02 {
    private static final String CONSUMER_TAG = "Consumer02";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //建立连接
        Channel channel = ConnectionUtils.getChannel();
        //声明队列
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_1, false, false, false, null);
        //消费消息
        channel.basicConsume(Constant.QUEUE_NAME_1, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println(CONSUMER_TAG + "的消息：" + new String(body));
            }
        });
    }
}

三、Publish/Subscribe(Fanout 交换机)

从现在开始，我们才需要开始注意交换机。

主要角色：一个生产者、一个fanout类型的交换机、多个队列、（多个消费者）

我们创建了多个队列，可以将这多个队列与创建的交换机建立绑定关系，当一条消息被发送到交换机上，交换机会将消息转发给与之绑定的所有队列中。

生产者：

import com.example.rabbitmqtest02.constant.Constant;
import com.example.rabbitmqtest02.utils.ConnectionUtils;
import com.rabbitmq.client.Channel;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Producer {
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //建立连接
        Channel channel = ConnectionUtils.getChannel();

        //创建交换机
        channel.exchangeDeclare(Constant.EXCHANGE_NAME_1, "fanout");

        //创建队列并建立绑定
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_1, false, false, false, null);
        channel.queueBind(Constant.QUEUE_NAME_1, Constant.EXCHANGE_NAME_1, "xxx");
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_2, false, false, false, null);
        channel.queueBind(Constant.QUEUE_NAME_2, Constant.EXCHANGE_NAME_1, "xxxxxx");

        //生产消息
        for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            String message = i + "";
            channel.basicPublish(Constant.EXCHANGE_NAME_1, "", null, message.getBytes());
        }
        System.out.println("====消息生产完毕===");
    }
}

四、Routing(Direct交换机)

这种方式主要是通过routineKey来进行消息转发的。routineKey类似于一个口令，当我们发送消息时的routineKey要与一开始绑定的时候的routineKey对得上(一模一样)才能进行转发。

生产者：

import com.example.rabbitmqtest02.constant.Constant;
import com.example.rabbitmqtest02.utils.ConnectionUtils;
import com.rabbitmq.client.Channel;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Producer {
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //建立连接
        Channel channel = ConnectionUtils.getChannel();

        //创建交换机
        channel.exchangeDeclare(Constant.EXCHANGE_NAME_1, "direct");

        //创建队列并建立绑定
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_1, false, false, false, null);
        channel.queueBind(Constant.QUEUE_NAME_1, Constant.EXCHANGE_NAME_1, "111");
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_2, false, false, false, null);
        channel.queueBind(Constant.QUEUE_NAME_2, Constant.EXCHANGE_NAME_1, "222");
        channel.queueDeclare(Constant.QUEUE_NAME_3, false, false, false, null);
        channel.queueBind(Constant.QUEUE_NAME_3, Constant.EXCHANGE_NAME_1, "111");

        //生产消息
        for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            String message = i + "";
            channel.basicPublish(Constant.EXCHANGE_NAME_1, "111", null, message.getBytes());
        }
        System.out.println("====消息生产完毕===");
    }
}

五、Topics(Topic交换机)

Topic模式下的交换机与Direct模式的交换机有点类似，不同的是Topic采用了特定形式的routineKey，因此路由的功能更加强大，可以支持通配符，当然也能进行“模糊匹配”了~

特定形式形如：aaa.bbb.ccc.*.ddd.#

1.单词列表通过 点 来分隔。

2.* 表示能匹配上任意一个单词

3.#表示能匹配 零个或任意多个单词

举例：

被匹配：aaa.bbbb.ccc

需匹配：# ->匹配成功

          *.bbb.* -> 匹配成功

          *.aaa.* ->匹配失败

生产者：

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Producer {

    private static final String EXCHANGE_NAME = "TopicExchange";
    private static final String QUEUE_NAME01 = "Queue01";
    private static final String QUEUE_NAME02 = "Queue02";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //创建工厂类并使用默认配置
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel =  connection.createChannel();

        //创建Topic类型的交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");

        //创建队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME01, false, false, false, null);
        channel.queueBind(QUEUE_NAME01, EXCHANGE_NAME, "*.aaa.bbb.#");

        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME02, false, false, false, null);
        //可以匹配任意的
        channel.queueBind(QUEUE_NAME02, EXCHANGE_NAME, "#");

        Map<String, String> pair = new HashMap<>();
        pair.put("bbb.aaa.bbb", "1"); //queue1 queue2 都接收
        pair.put("bbb.aaa.bbb.ccc.ddd", "2"); //queue2 接收
        pair.put("aaa.aaa.ccc", "3"); //queue1 queue2 都接收

        pair.put("aaa.bbb.ccc", "4"); //queue2 接收
        pair.put("aaa.bbb", "5"); //queue2 接收
        pair.put("aaa", "6"); //queue2 接收

        for(Map.Entry<String,String> e : pair.entrySet()){
            String routineKey = e.getKey();
            String message = e.getValue();
            channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, routineKey, null, message.getBytes());
        }

        System.out.println("发送成功~");
    }
}

六、RPC

在RPC这个模式中，就并不特意区分消费者和生产者了。因为一个客户端既是生产者又是消费者。

RPC即远程程序调用，在这个模式下，主要分为客户端和服务器。

客户端将服务器上需要调用的函数的参数通过网络传输过去，服务器接受并调用函数计算，将结果返回给客户端。

流程如下：

1.客户端创建连接，并声明队列

2.客户端创建corrlationID，这个用于标识每一次RPC的。在客户端与服务器交互中，可能需要多次进行远程调用，为了提高效率，就采用异步的方式，需要使用corrlationID来区分每次调用。

3.客户端还需要创建回调队列，这个队列里面存放的是服务器端计算的数据。

4.客户端将消息发送到消息队列服务器

5.客户端订阅回调队列，等待服务器端计算完的数据

1.服务器创建连接，并声明队列

2.服务器订阅上述声明的队列

3.服务器需要在basicConsume方法的回调函数中，将响应结果发布到回调队列。

客户端：

import com.rabbitmq.client.AMQP;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Client {
    private static ConnectionFactory factory;
    private static Connection connection;
    private static Channel channel;

    private static final String QUEUE = "queue";

    //用来存放lambda的计算结果
    private static int ret;

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException, ExecutionException, InterruptedException {
        factory = new ConnectionFactory();
        connection = factory.newConnection();
        channel = connection.createChannel();

        //创建队列
        channel.queueDeclare(QUEUE, false, false, false, null);

        //这里让服务器计算一下sum(1, num)
        int ans = Integer.parseInt(rpcCall(100));

        System.out.println("计算结果：" + ans);
    }

    private static String rpcCall(int num) throws IOException, ExecutionException, InterruptedException {
        //生成本次调用的唯一请求ID
        String corrID = UUID.randomUUID().toString();

        //生成响应回调队列
        String replyQueueName = channel.queueDeclare().getQueue();

        //配置消息的属性
        AMQP.BasicProperties basicProperties = new AMQP.BasicProperties
                .Builder()
                .correlationId(corrID)
                .replyTo(replyQueueName)
                .build();

        //发送消息
        channel.basicPublish("",  QUEUE, basicProperties, ("" + num).getBytes());

        //由于消费消息会创建一个单独的线程，需要进行阻塞main线程
        CompletableFuture<String> response = new CompletableFuture<>();

        //消费计算的消息
        channel.basicConsume(replyQueueName, true, (consumerTag, delivery) -> {
                if(delivery.getProperties().getCorrelationId().equals(corrID)){
                    response.complete(new String(delivery.getBody()));
                }
        }, (consumerTag) -> {

        });

        return response.get();
    }
}

服务器：

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Server {

    private static ConnectionFactory factory;
    private static Connection connection;
    private static Channel channel;

    private static final String QUEUE = "queue";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //创建连接
        factory = new ConnectionFactory();
        connection = factory.newConnection();
        channel = connection.createChannel();

        //创建队列
        channel.queueDeclare(QUEUE, false, false, false, null);

        //接收消息

        //此处需要做的是,对客户端那边的消息计算并响应
        //将响应结果发送到客户端那边的响应回调队列
        channel.basicConsume(QUEUE, true, (consumerTag, delivery) -> {
            //1.接收消息并计算响应
            String message = new String(delivery.getBody());
            int ans = Sum(Integer.parseInt(message));
            //2.将响应发送到回调队列中
            channel.basicPublish("", delivery.getProperties().getReplyTo(), delivery.getProperties(), ("" + ans).getBytes());
        }, (consumerTag) -> {

        });
    }

    private static int Sum(int num) {
        int tmp = 0;
        for(int i = 1; i <= num; i++){
            tmp += i;
        }
        return tmp;
    }
}