RabbitMQ

Centos7系统中使用Docker安装RabbitMQ

1.下载镜像

方式一:在线拉取

docker pull rabbitmq:3-management

方式二:从本地加载

上传到Centos7系统中后,使用命令加载镜像即可:

docker load -i mq.tar

2.安装MQ

执行下面的命令来运行MQ容器:

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=自定义用户名 \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=自定义密码 \
 --name mq名字 \
 --hostname 主机名 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management

3.登录mq

进入后台

初识MQ

1.同步和异步通讯


微服务间通讯有同步和异步两种方式:

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人收发邮件,但是往往响应会有延迟。

2.同步通讯

我们之前学习的Feign调用就属于同步方式,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:

  • 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

3.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,用户支付后需要调用订单服务完成订单状态修改,调用物流服务,从仓库分配响应的库存并准备发货。

在事件模式中,支付服务是事件发布者(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。

订单服务和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与订阅者之间的耦合,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 是一个像数据总线一样的东西,所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上,这个总线就像协议一样,让服务间的通讯变得标准和可控。

好处:

  • 吞吐量提升:无需等待订阅者处理完成,响应更快速

  • 故障隔离:服务没有直接调用,不存在级联失败问题

  • 调用间没有阻塞,不会造成无效的资源占用

  • 耦合度极低,每个服务都可以灵活插拔,可替换

  • 流量削峰:不管发布事件的流量波动多大,都由Broker接收,订阅者可以按照自己的速度去处理事件

缺点:

  • 架构复杂了,业务没有明显的流程线,不好管理
  • 需要依赖于Broker的可靠、安全、性能

4.技术对比

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

比较常见的MQ实现:

  • ActiveMQ
  • RabbitMQ
  • RocketMQ
  • Kafka

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的官方地址:https://spring.io/projects/spring-amqp

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

1.Basic Queue 简单队列模型

消息发送:

(1).在父工程mq-demo中引入依赖

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

(2).写配置appliaction.yml

spring:
  rabbitmq:
    host: ip地址  # 主机名
    port: 5672   # 端口
    virtual-host: /  #虚拟主机
    username: xxxx # 用户名
    password: xxxx  # 密码

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

/**
 * @Date: 2023/4/14 21:43
 * @author: Qeem
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Test
public void testSimpleQueue() {
    //队列名称
    String queueName = &quot;simple.queue&quot;;
    //消息
    String message = &quot;hello,Spring ampq!&quot;;
    //发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,message);
}

}

测试:

先创建队列

再启动测试类

ok

消息接收:

(1).引依赖

(2).写配置appliaction.yml

spring:
  rabbitmq:
    host: ip地址  # 主机名
    port: 5672   # 端口
    virtual-host: /  #虚拟主机
    username: xxxx # 用户名
    password: xxxx  # 密码

(3).在consumer服务的cn.itcast.mq.listener包中新建一个类SpringRabbitListener,代码如下:

/**
 * @Date: 2023/4/14 22:24
 * @author: Qeem
 */
@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+"]");
    }
}

测试:

启动:

消息销毁无了:

2.WorkQueue

(1).不加入能者多劳

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:

sleep模拟任务耗时。

@Test
    public void testWorkQueue() throws InterruptedException {
        //队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        //消息
        String message = "hello,Spring ampq!";
        //发送消息
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,message);
            Thread.sleep(20);
        }
    }

消息接收

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenWorkQueueMessage1(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("spring 消费者收到消息1: [" + msg + "]"+ LocalDateTime.now());
        Thread.sleep(20);
    }
    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenWorkQueueMessage2(String msg) throws InterruptedException{
        System.err.println("spring 消费者收到消息2........: ["+msg+"]"+LocalDateTime.now());
        Thread.sleep(200);
    }

测试:

36.1~41.0,耗时4.9s

(2).加入能者多劳

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

测试:

48.2~50.2,耗时2s,速度大大提升

Fanout

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

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:

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;

/**

  • @Date: 2023/4/15 16:46
  • @author: Qeem / @Configuration public class FanoutConfig { /
    • 声明交换机
    • Fanout类型交换机
    • / @Bean public FanoutExchange fanoutExchange(){ return new FanoutExchange("starQeem.fanout"); } /
    • 第一个队列
    • / @Bean public Queue fanoutQueue1(){ return new Queue("fanout.queue1"); } /
    • 绑定队列1和交换机
    • / @Bean public Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1,FanoutExchange fanoutExchange){ return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange); } /
    • 第二个队列
    • / @Bean public Queue fanoutQueue2(){ return new Queue("fanout.queue2"); } /
    • 绑定队列2到交换机
    • */ @Bean public Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2,FanoutExchange fanoutExchange){ return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange); }

}

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 = "starQeem.fanout";
        //消息
        String message = "hello,everyOne";
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
    }

3.消息接收

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

4.测试

启动ConsumerApplication,启动测试

添加的交换机

添加的队列

消息接收

5.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

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

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:

/*
    * 基于注解声明队列和交换机
    * */
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "direct.queue1"),
            exchange = @Exchange(name = "starQeem.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 = &quot;direct.queue2&quot;),
        exchange = @Exchange(name = &quot;starQeem.direct&quot;,type = ExchangeTypes.DIRECT),
        key = {&quot;red&quot;,&quot;yellow&quot;}
))
public void listenDirectQueue2(String msg){
    System.out.println(&quot;消费者接收到direct.queue2的消息 : [&quot; + msg + &quot;]&quot;);
}

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 = "starQeem.direct";
        //消息
        String message = "黄色警报,嘎嘎嘎嘎!";
        //发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"yellow",message);
    }

3.测试

红色,两个都能接收到

蓝色,只有queue1能接收到

黄色,只有queue2能接收到

4.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

Topic

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 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

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starQeem.topic发送消息

2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:

@Test
    public void testSendTopicExchange() {
        //交换机名称
        String exchangeName = "starQeem.topic";
        //消息
        String message = "诶嘿诶嘿";
        //发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "japan.news", message);
    }

3.消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法:

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "direct.queue2"),
            exchange = @Exchange(name = "starQeem.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 + "]");
    }
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = &quot;topic.queue1&quot;),
        exchange = @Exchange(name = &quot;starQeem.topic&quot;,type = ExchangeTypes.TOPIC),
        key = &quot;china.#&quot;  //只要是中国的消息都接收
))
public void listenTopicQueue1(String msg){
    System.out.println(&quot;消费者接收到direct.queue1的消息 : [&quot; + msg + &quot;]&quot;);
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = &quot;topic.queue2&quot;),
        exchange = @Exchange(name = &quot;starQeem.topic&quot;,type = ExchangeTypes.TOPIC),
        key = &quot;#.news&quot;   //只要是新闻的不管是哪个国家都接收
))
public void listenTopicQueue2(String msg){
    System.out.println(&quot;消费者接收到direct.queue2的消息 : [&quot; + msg + &quot;]&quot;);
}

4.测试

5.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

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

来测试一下。

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:

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。

在启动类中添加一个Bean即可:

@Bean
public MessageConverter jsonMessageConverter(){
    return new Jackson2JsonMessageConverter();
}
end
SpringCloud
RabbitMQ
SpringBoot

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