目录

1.初识MQ

1.1.同步和异步通讯

1.1.1.同步通讯

1.1.2.异步通讯

1.2.技术对比:

2.快速入门

2.1.安装RabbitMQ

2.2.RabbitMQ消息模型

2.3.导入Demo工程

2.4.入门案例

2.4.1.publisher实现

2.4.2.consumer实现

2.5.总结

3.SpringAMQP

3.1.Basic Queue 简单队列模型

3.1.1.消息发送

3.1.2.消息接收

3.1.3.测试

3.2.WorkQueue

3.2.1.消息发送

3.2.2.消息接收

3.2.3.测试

3.2.4.能者多劳

3.2.5.总结

3.3.发布/订阅

3.4.Fanout

3.4.1.声明队列和交换机

3.4.2.消息发送

3.4.3.消息接收

3.4.4.总结

3.5.Direct

3.5.1.基于注解声明队列和交换机

3.5.2.消息发送

3.5.3.总结

3.6.Topic

3.6.1.说明

3.6.2.消息发送

3.6.3.消息接收

3.6.4.总结

3.7.消息转换器

3.7.1.测试默认转换器

3.7.2.配置JSON转换器

1.初识MQ

1.1.同步异步通讯

服务通讯同步异步两种方式

同步通讯:就像打电话,需要实时响应

异步通讯:就像发邮件,不需要马上回复

两种方式各有优劣,打电话可以立即得到响应,但是你却不能跟多个人同时通话发送邮件可以同时与多个收发邮件,但是往往响应会有延迟

1.1.1.同步通讯

我们之前学习的Feign调用属于同步方式,虽然调用可以实时得到结果,但存在下面的问题

总结

同步调用的优点:

同步调用问题

1.1.2.异步通讯

异步调用则可以避免上述问题

我们以购买商品为例用户支付需要调用订单服务完成订单状态修改,调用物流服务,从仓库分配响应库存准备发货。

事件模式中,支付服务事件发布者publisher),在支付完成后只需要发布一个支付成功的事件(event),事件中带上订单id

订单服务物流服务是事件订阅者(Consumer),订阅支付成功的事件,监听到事件后完成自己业务即可

为了解除事件发布者订阅之间耦合,两者并不是直接通信,而是有一个中间人(Broker)。发布者发布事件到Broker,不关心谁来订阅事件。订阅者从Broker订阅事件,不关心谁发来的消息

Broker一个数据总线一样的东西,所有服务接收数据发送数据都发到这个线上这个总线就像协议一样,让服务间的通讯变得标准可控

好处:

缺点:

好在现在开源软件或云平台上 Broker软件是非常成熟的,比较常见的一种就是我们今天学习的MQ技术

1.2.技术对比:

MQ,中文消息队列(MessageQueue),字面来看就是存放消息队列。也就是事件驱动架构中的Broker

比较常见的MQ实现

几种常见MQ的对比:

RabbitMQ ActiveMQ RocketMQ Kafka
公司/社区 Rabbit Apache 阿里 Apache
开发语言 Erlang Java Java Scala&Java
协议支持 AMQP,XMPP,SMTP,STOMP OpenWire,STOMP,REST,XMPP,AMQP 自定义协议 自定义协议
可用性 一般
单机吞吐量 一般 非常高
消息延迟 微秒级 毫秒 毫秒 毫秒以内
消息可靠性 一般 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

追求消息延迟:RabbitMQ、Kafka

2.快速入门

2.1.安装RabbitMQ

安装RabbitMQ,参考课前资料

MQ的基本结构

RabbitMQ中的一些角色

2.2.RabbitMQ消息模型

RabbitMQ官方提供了5个不同的Demo示例对应不同的消息模型

2.3.导入Demo工程

课前资料提供了一个Demo工程mqdemo:

导入后可以看到结构如下

包括三部分

2.4.入门案例

简单队列模式的模型图:

官方的HelloWorld基于最基础的消息队列模型来实现的,只包括三个角色

2.4.1.publisher实现

思路

代码实现:

package cn.itcast.mq.helloworld;
​
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import org.junit.Test;
​
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
​
public class PublisherTest {
    @Test
    public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数,分别是:主机名端口号vhost用户名密码
        factory.setHost("192.168.150.101");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();
​
        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();
​
        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);
​
        // 4.发送消息
        String message = "hello, rabbitmq!";
        channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes());
        System.out.println("发送消息成功:【" + message + "】");
​
        // 5.关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
​
    }
}

2.4.2.consumer实现

代码思路

代码实现:

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.*;

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

public class ConsumerTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数,分别是:主机名端口号vhost用户名密码
        factory.setHost("192.168.150.101");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.订阅消息
        channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                // 5.处理消息
                String message = new String(body);
                System.out.println("接收到消息:【" + message + "】");
            }
        });
        System.out.println("等待接收消息。。。。");
    }
}

2.5.总结

基本消息队列的消息发送流程

  1. 建立connection

  2. 创建channel

  3. 利用channel声明队列

  4. 利用channel向队列发送消息

基本消息队列的消息接收流程

  1. 建立connection

  2. 创建channel

  3. 利用channel声明队列

  4. 定义consumer消费行为handleDelivery()

  5. 利用channel将消费者与队列绑定

3.SpringAMQP

SpringAMQP是基于RabbitMQ封装一套模板,并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配使用起来非常方便。

SpringAmqp的官方地址Spring AMQP

SpringAMQP提供了三个功能

3.1.Basic Queue 简单队列模型

在父工程mqdemo引入依赖

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

3.1.1.消息发送

首先配置MQ地址,在publisher服务的application.yml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

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

package cn.itcast.mq.spring;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleQueue() {
        // 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

首先配置MQ地址,在consumer服务的application.yml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

然后consumer服务的cn.itcast.mq.listener包中新建一个类SpringRabbitListener,代码如下

package cn.itcast.mq.listener;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("spring 消费者收到消息:【" + msg + "】");
    }
}

3.1.3.测试

启动consumer服务,然后在publisher服务中运行测试代码,发送MQ消息

3.2.WorkQueue

Work queues,也被称为(Task queues),任务模型。简单来说就是多个消费者绑定到一个队列,共同消费列中的消息

当消息处理比较耗时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。
     */
@Test
public void testWorkQueue() throws InterruptedException {
    // 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

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

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueue1(String msg) throws InterruptedException {
    System.out.println("消费者1接收到消息:【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(20);
}

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenWorkQueue2(String msg) throws InterruptedException {
    System.err.println("消费者2........接收到消息:【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(200);
}

注意这个消费者sleep了1000秒,模拟任务耗时

3.2.3.测试

启动ConsumerApplication后,在执行publisher服务中刚刚编写的发送测试方法testWorkQueue。

可以看到消费者1很快完成自己的25条消息。消费者2却在缓慢的处理自己的25条消息。

也就是说消息是平均分配每个消费者,并没有考虑消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

3.2.4.能者多劳

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

3.2.5.总结

Work模型的使用

3.3.发布/订阅

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:

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

Fanout,英文翻译是扇出,我觉得在MQ中叫广播更合适。

广播模式下,消息发送流程是这样的:

我们计划是这样的:

3.4.1.声明队列和交换

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:

package cn.itcast.mq.config;

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class FanoutConfig {
    /**
     * 声明交换机
     * @return Fanout类型交换机
     */
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange(){
        return new FanoutExchange("itcast.fanout");
    }

    /**
     * 第1个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1(){
        return new Queue("fanout.queue1");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
    }

    /**
     * 第2个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue2(){
        return new Queue("fanout.queue2");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.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:

@Test
public void testFanoutExchange() {
    // 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:

```java
@RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者1接收到Fanout消息:【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(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

案例需求如下

  1. 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direct.queue1和direct.queue2

  3. 在publisher中编写测试方法,向itcast. direct发送消息

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"}
))
public void listenDirectQueue1(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"}
))
public void listenDirectQueue2(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:

@Test
public void testSendDirectExchange() {
    // 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ExchangeDirect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

案例需求

实现思路如下

  1. 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

/**
     * topicExchange
     */
@Test
public void testSendTopicExchange() {
    // 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);
}

3.6.2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:


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.#"
))
public void listenTopicQueue1(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"
))
public void listenTopicQueue2(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?

3.7.消息转换器

之前说过,Spring会把你发送的消息序列化字节发送给MQ,接收消息的时候,还会把字节序列化为Java对象

只不过,默认情况下Spring采用序列化方式是JDK序列化。众所周知,JDK序列化存在下列问题

我们来测试一下。

3.7.1.测试默认转换器

我们修改消息发送的代码,发送一个Map对象

@Test
public void testSendMap() throws InterruptedException {
    // 准备消息
    Map<String,Object> msg = new HashMap<>();
    msg.put("name", "Jack");
    msg.put("age", 21);
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("simple.queue","", msg);
}

停止consumer服务

发送消息后查看控制台

3.7.2.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。

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>

配置消息转换器

启动类中添加一个Bean即可

@Bean
public MessageConverter jsonMessageConverter(){
    return new Jackson2JsonMessageConverter();
}

原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_45481821/article/details/134722251

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