RabbitMQ消息队列学习笔记

RabbitMQ消息队列学习笔记

写在前面！！！小白不要看，不要浪费时间，最好跟着视频教程敲！！！

仅作为复习

黑马B站教程直通车：直接看P61 - P76

1.初识MQ

1.1、三个作用

异步、解耦、削峰填谷

1.2、同步调用与异步调用总结

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

2.主流消息队列对比

几种常见MQ的对比：
RabbitMQActiveMQRocketMQ****Kafka公司/社区RabbitApache阿里Apache开发语言ErlangJavaJavaScala&Java协议支持AMQP，XMPP，SMTP，STOMPOpenWire,STOMP，REST,XMPP,AMQP自定义协议自定义协议可用性高一般高高单机吞吐量一般差高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高一般高一般
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

2.快速入门

2.1.安装RabbitMQ

参考docek安装RabbitMQ

MQ的基本机构：

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

2.2.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：

3.SpringAMQP

3.1、SpringAMQP介绍

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

3.2、引入SpringAMQP

在工程中引入依赖

<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId></dependency>

配置MQ地址，在

Publisher

服务和

Consumer

的

application.yml

中都添加配置：

spring:rabbitmq:host: 192.168.150.101 # 主机名port:5672# 端口virtual-host: / # 虚拟主机username: itcast # 用户名password:123321# 密码

3.1.Basic Queue 简单队列模型

3.1.1.消息发送

publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送：

packagecn.itcast.mq.spring;importorg.junit.Test;importorg.junit.runner.RunWith;importorg.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;importorg.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTestpublicclassSpringAmqpTest{@AutowiredprivateRabbitTemplate rabbitTemplate;@TestpublicvoidtestSimpleQueue(){// 队列名称String queueName ="simple.queue";// 消息String message ="hello, spring amqp!";// 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);}}

3.1.2消息接收

在consumer服务的

cn.itcast.mq.listener

包中新建一个类SpringRabbitListener，代码如下：

packagecn.itcast.mq.listener;importorg.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;importorg.springframework.stereotype.Component;@ComponentpublicclassSpringRabbitListener{@RabbitListener(queues ="simple.queue")publicvoidlistenSimpleQueueMessage(String msg)throwsInterruptedException{System.out.println("spring 消费者接收到消息：【"+ msg +"】");}}

3.2.WorkQueue队列模型

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。

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。

3.2.1.消息发送

这次我们循环发送，模拟大量消息堆积现象。

在publisher服务中的SpringAmqpTest类中添加一个测试方法：

/**
     * workQueue
     * 向队列中不停发送消息，模拟消息堆积。
     */@TestpublicvoidtestWorkQueue()throwsInterruptedException{// 队列名称String queueName ="simple.queue";// 消息String message ="hello, message_";for(int i =0; i <50; i++){// 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i);Thread.sleep(20);}}

3.2.2.消息接收

要模拟多个消费者绑定同一个队列，我们在consumer服务的SpringRabbitListener中添加2个新的方法：

@RabbitListener(queues ="simple.queue")publicvoidlistenWorkQueue1(String msg)throwsInterruptedException{System.out.println("消费者1接收到消息：【"+ msg +"】"+LocalTime.now());Thread.sleep(20);}@RabbitListener(queues ="simple.queue")publicvoidlistenWorkQueue2(String msg)throwsInterruptedException{System.err.println("消费者2........接收到消息：【"+ msg +"】"+LocalTime.now());Thread.sleep(200);}

3.2.4.能者多劳

上面接收消息的两个监听器

listenWorkQueue1

明显比

listenWorkQueue2

好，但MQ有一个默认，**

预取

**，不管你能能不能消费得这么快，先每人平均预取。并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

解决：

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
         * 0是公平分发，轮训
         * 1是不公平分发，谁有空谁来
         * 大于1------>2以上就是一个预取值

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

3.3.发布/订阅（引入交换机）

发布订阅的模型如图：

可以看到，在订阅模型中，多了一个exchange角色，而且过程略有变化：

• Publisher：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）
• 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
• Consumer：消费者，与以前一样，订阅队列，没有变化
• Queue：消息队列也与以前一样，接收消息、缓存消息。

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！

3.4.Fanout(广播)

Fanout，英文翻译是扇出，我觉得在MQ中叫广播更合适。

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

我们的计划是这样的：

• 创建一个交换机 itcast.fanout，类型是Fanout
• 创建两个队列fanout.queue1和fanout.queue2，绑定到交换机itcast.fanout

3.4.1.声明队列和交换机

Spring提供了一个接口Exchange，来表示所有不同类型的交换机：

在consumer中创建一个类，声明队列和交换机：

packagecn.itcast.mq.config;importorg.springframework.amqp.core.Binding;importorg.springframework.amqp.core.BindingBuilder;importorg.springframework.amqp.core.FanoutExchange;importorg.springframework.amqp.core.Queue;importorg.springframework.context.annotation.Bean;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;@ConfigurationpublicclassFanoutConfig{/**
     * 声明交换机
     * @return Fanout类型交换机
     */@BeanpublicFanoutExchangefanoutExchange(){returnnewFanoutExchange("itcast.fanout");}/**
     * 第1个队列
     */@BeanpublicQueuefanoutQueue1(){returnnewQueue("fanout.queue1");}/**
     * 绑定队列和交换机
     */@BeanpublicBindingbindingQueue1(Queue fanoutQueue1,FanoutExchange fanoutExchange){returnBindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);}/**
     * 第2个队列
     */@BeanpublicQueuefanoutQueue2(){returnnewQueue("fanout.queue2");}/**
     * 绑定队列和交换机
     */@BeanpublicBindingbindingQueue2(Queue fanoutQueue2,FanoutExchange fanoutExchange){returnBindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);}}

3.4.2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@TestpublicvoidtestFanoutExchange(){// 队列名称String exchangeName ="itcast.fanout";// 消息String message ="hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"", message);}

3.4.3.消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法，作为消费者：

@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 +"】");}

3.4.4.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

3.5.Direct

在

Fanout模式

中，一条消息，会被

所有订阅的队列

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

3.5.1.基于注解声明队列和交换机

基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦，Spring还提供了基于注解方式来声明。

在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者，同时基于注解来声明队列和交换机：

@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
    value =@Queue(name ="direct.queue1"),
    exchange =@Exchange(name ="itcast.direct", type =ExchangeTypes.DIRECT),
    key ={"red","blue"}))publicvoidlistenDirectQueue1(String msg){System.out.println("消费者接收到direct.queue1的消息：【"+ msg +"】");}@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
    value =@Queue(name ="direct.queue2"),
    exchange =@Exchange(name ="itcast.direct", type =ExchangeTypes.DIRECT),
    key ={"red","yellow"}))publicvoidlistenDirectQueue2(String msg){System.out.println("消费者接收到direct.queue2的消息：【"+ msg +"】");}

3.5.2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@TestpublicvoidtestSendDirectExchange(){// 交换机名称String exchangeName ="itcast.direct";// 消息String message ="红色警报！日本乱排核废水，导致海洋生物变异，惊现哥斯拉！";// 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"red", message);}

3.5.3.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

3.6.Topic

3.6.1.说明

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

图示：

解释：

• Queue1：绑定的是china.# ，因此凡是以 china.开头的routing key 都会被匹配到。包括china.news和china.weather
• Queue2：绑定的是#.news ，因此凡是以 .news结尾的 routing key 都会被匹配。包括china.news和japan.news

案例需求：

实现思路如下：

1. 并利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
2. 在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听topic.queue1和topic.queue2
3. 在publisher中编写测试方法，向itcast. topic发送消息

3.6.2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

/**
     * topicExchange
     */@TestpublicvoidtestSendTopicExchange(){// 交换机名称String exchangeName ="itcast.topic";// 消息String message ="喜报！孙悟空大战哥斯拉，胜!";// 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"china.news", message);}

3.6.3.消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法：

@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
    value =@Queue(name ="topic.queue1"),
    exchange =@Exchange(name ="itcast.topic", type =ExchangeTypes.TOPIC),
    key ="china.#"))publicvoidlistenTopicQueue1(String msg){System.out.println("消费者接收到topic.queue1的消息：【"+ msg +"】");}@RabbitListener(bindings =@QueueBinding(
    value =@Queue(name ="topic.queue2"),
    exchange =@Exchange(name ="itcast.topic", type =ExchangeTypes.TOPIC),
    key ="#.news"))publicvoidlistenTopicQueue2(String msg){System.out.println("消费者接收到topic.queue2的消息：【"+ msg +"】");}

3.6.4.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

3.7.消息转换器

Spring会把你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

。众所周知，

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

3.7.1.配置JSON转换器

在

publisher

和

consumer

两端的服务中都引入依赖：

<dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId><artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId><version>2.9.10</version></dependency>

配置消息转换器

启动类也属于配置类，写在

config类

和

启动类

都可以

在

启动类

中添加一个Bean即可：

@BeanpublicMessageConverterjsonMessageConverter(){returnnewJackson2JsonMessageConverter();}

总概念总结

1.基本消息队列和工作消息队列在于有多个消费者，其中工作队列可通过配置

prefetch

的大小去改变预期值

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
         * 0是公平分发，轮训
         * 1是不公平分发，谁有空谁来
         * 大于1------>2以上就是一个预取值

2.引入

交换机（exchange）

的概念，RountingKey的范围不同而已

• Fanout Exchange 广播没有指定RountingKey这个概念，全部队列都会接收到
• Direct 路由指定特定的RountingKey，一个单词，匹配的路由值才可以接收到
• Topic Exchange 主题 加入*和#来进行匹配，*代表一个单词，#代表多个单词

3.交换机的作用

• 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