RabbitMQ 进阶 -- SpringBoot 集成 RabbitMQ实现生产者与消费者模式
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@[TOC]
一、什么是 AMQP?
AMQP,即Advanced Message Queuing Protocol,一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议,是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受客户端/中间件不同产品,不同的开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有RabbitMQ等。
AMQP 基于TCP协议之上再次封装的协议,AMQP定义了合适的服务器端域模型,规范服务器的行为(AMQP的服务器端称broker),
☁️AMQP的主要功能
消息中间件的主要功能就是消息的 路由(routing) 和 缓存(Buffering)
AMQP提供了两个重要的模型,Exchange(交换机) 和 Queue (队列)
Exchange的作用
Exchange接收Producer发送的Message,根据不同的路由算法,将Message发送给Message Queue.
Message Queue的作用
- Message Queue 在 Message没有被 Consumer消费时,缓存这些Message,具体的缓存策略由实现者决定
- 当Message Queue 与 Message Consumer之间连接畅通时,Message Queue 则需要将消息转发给 Consumer进行消费
注意,如果队列没有指定交换机,则使用 Default 默认交换机
二、RabbitMQ的核心组成
核心概念
- Server:又称Broker ,接受客户端的连接,实现AMQP实体服务。 安装rabbitmq-server
- Connection:连接,应用程序与Broker的网络连接 TCP/IP/三次握手和四次挥手
- Channel:网络信道,几乎所有的操作都在Channel中进行,Channel是进行消息读写的通道,客户端可以建立对各Channel,每个Channel代表一个会话任务。
- Message :消息:服务与应用程序之间传送的数据,由Properties和body组成,Properties可是对消息进行修饰,比如消息的优先级,延迟等高级特性,Body则就是消息体的内容。
- Virtual Host 虚拟地址,用于进行逻辑隔离,最上层的消息路由,一个虚拟主机理由可以有若干个Exhange和Queueu,同一个虚拟主机里面不能有相同名字的Exchange
- Exchange:交换机,接受消息,根据路由键发送消息到绑定的队列。
(不具备消息存储的能力)
- Bindings:Exchange和Queue之间的虚拟连接,binding中可以保护多个routing key.
- Routing key:是一个路由规则,虚拟机可以用它来确定如何路由一个特定消息。
- Queue:队列:也成为Message Queue,消息队列,保存消息并将它们转发给消费者。
三、RabbitMQ的运行流程
上图为生产者生产消息与消费者订阅并消费消息的大致流程图
四、RabbitMQ支持的消息模式
具体的模式案例请参考官网:https://www.rabbitmq.com/getstarted.html
工作队列和发布订阅/广播模式用的比较多! 路由模式会消耗一定的内存,要加where筛选过滤
五、RabbitMQ使用场景
解耦、削峰、异步
⛅同步异步问题
串行和并行
串行方式: 将订单信息写入数据库成功后,发送注册邮件,再发送注册短信,以上三个任务全部完成后,返回给客户端
并行方式 异步线程池
并发方式:将订单信息写入数据库成功后,发送注册邮件的同时,发送注册短信,以上三个任务全部完成后,返回给客户端,与串行的差别是,并行的方式可以提高处理的时间
存在的问题
- 耦合度高
- 需要自己写线程池 维护成本太高
- 如果消息出现了丢失,需要自己做消息补偿
- 如果保证可靠性,需要自己去写
- 如果服务器承载不了,需要自己去写高可用
⚡异步消息队列
使用MQ异步消息队列的好处
-
完全解耦,用MQ建立桥接
-
有独立的线程池和运行模型
-
出现了消息丢失,MQ有持久化功能
-
如何保证消息的可靠性,死信队列和消息转移的等
-
如果服务器承载不了,你需要自己去写高可用,HA镜像模型高可用。
按照以上约定,用户的响应时间相当于是订单信息写入数据库的时间,也就是50毫秒。注册邮件,发送短信写入消息队列后,直接返回,因此写入消息队列的速度很快,基本可以忽略,因此用户的响应时间可能是50毫秒。因此架构改变后,系统的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍,比并行提高了两倍
因此MQ消息队列适用于
- 分布式事务的可靠消费和可靠生产
- 索引、缓存、静态化处理的数据同步
- 流量监控
- 日志监控(ELK)
- 下单、订单分发、抢票
MQ消息队列可达到 高内聚、低耦合
六、SpringBoot 整合RabbitMQ实现消息的生产与消费
RabbitMQ是Spring家族开发的产品,Spring 天然支持RabbitMQ,快速方便引入RabbitMQ!
这里我们介绍 SpringBoot 整合RabbitMQ 实现消息的生产与消费(广播模式/发布订阅模式)
✅创建Maven聚合工程
File —> New —> Project —> Maven —> 直接Next 进入下一步创建普通的Maven工程即可
创建一个默认的Maven聚合工程,将src文件夹删除,该工程就是一个Maven聚合工程
😃引入共有依赖
引入依赖如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.wanshi</groupId>
<artifactId>springboot-rabbitmq</artifactId>
<packaging>pom</packaging>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<modules>
<module>rabbitmq-order-producer</module>
<module>rabbitmq-order-consumer</module>
</modules>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.5.5</version>
<relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
</project>
⏳创建生产者
在项目内,新建一个Moudle,rabbitmq-order-producer 默认Maven工程,下一步即可
引入依赖
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.5.5</version>
<relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>rabbitmq-order-producer</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
</project>
⌛创建消费者
在项目内,新建一个Moudle,rabbitmq-order-cousumer 默认Maven工程,下一步即可
引入依赖
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.5.5</version>
<relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>rabbitmq-order-producer</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project>
Maven聚合工程创建完成图
Maven依赖图
自行手写MainApplication即可
创建完成!
♨️核心源码
application.yml
# 服务端口
server:
port: 8080
# 配置rabbitmq服务
spring:
rabbitmq:
username: admin
password: admin
virtual-host: /
host: 8.130.28.198
port: 5672
生产者
OrderService
package com.wanshi.service;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.UUID;
/**
* @author whc
* @date 2022/5/23 18:50
*/
@Service
public class OrderService {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
public void makeOrder() {
String orderId = UUID.randomUUID().toString();
System.out.println("订单生成成功:" + orderId);
String exchange_name = "fanout_order_exchange";
String routeingKey = "";
rabbitTemplate.convertAndSend(exchange_name, routeingKey, orderId);
}
}
消费者
交换机的声明与队列我们放在消费者端,因为消费者是先开启的,如果没有交换机和队列,则会报错!
RabbitMQConfiguration
package com.wanshi.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;
/**
* @author whc
* @date 2022/5/23 10:18
*/
@Configuration
public class RabbitMQConfiguration {
//1.声明注册fanout模式的交换机
@Bean
public FanoutExchange fanoutExchange() {
return new FanoutExchange("fanout_order_exchange", true, false);
}
//2.声明队列,sms.fanout.queue email.fanout.queue msg.fanout.queue
@Bean
public Queue smsQueue() {
return new Queue("sms.fanout.queue", true);
}
@Bean
public Queue emailQueue() {
return new Queue("email.fanout.queue", true);
}
@Bean
public Queue msgQueue() {
return new Queue("msg.fanout.queue", true);
}
//3.完成绑定关系(队列与交换机完成绑定关系)
@Bean
public Binding smsBind() {
return BindingBuilder.bind(smsQueue()).to(fanoutExchange());
}
@Bean
public Binding emailBind() {
return BindingBuilder.bind(emailQueue()).to(fanoutExchange());
}
@Bean
public Binding msgBind() {
return BindingBuilder.bind(msgQueue()).to(fanoutExchange());
}
}
编写具体业务消费类
FanoutEmailConsumer
package com.wanshi.service;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @author whc
* @date 2022/5/23 18:53
*/
@RabbitListener(queues = "email.fanout.queue")
@Component
public class FanoutEmailConsumer {
@RabbitHandler
public void messageService(String message) {
System.out.println("fanout email ==>" + message);
}
}
FanoutMsgConsumer
package com.wanshi.service;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @author whc
* @date 2022/5/23 18:55
*/
@RabbitListener(queues = "msg.fanout.queue")
@Component
public class FanoutMsgConsumer {
@RabbitHandler
public void messageService(String message) {
System.out.println("fanout msg ==>" + message);
}
}
FanoutSmsConsumer
package com.wanshi.service;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @author whc
* @date 2022/5/23 18:54
*/
@RabbitListener(queues = "sms.fanout.queue")
@Component
public class FanoutSmsConsumer {
@RabbitHandler
public void messageService(String message) {
System.out.println("fanout sms ==> " + message);
}
}
编写完成!
七、测试消息的生产与消费
启动客户端监听查看消息队列的绑定情况
启动客户端
查看RabbitMQ的交换机与队列绑定情况
交换机声明
队列声明
绑定关系
下面生产者投递消息
生产者端建立测试类
package com.wanshi;
import com.wanshi.service.OrderService;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
/**
* @author whc
* @date 2022/5/23 18:55
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class MainApplicationTest {
@Autowired
private OrderService orderService;
@Test
public void test1() {
orderService.makeOrder();
}
}
启动,投递成功
查看消息者是否成功消费消息
成功完成 SpringBoot 与RabbitMQ的整合,并通过发布订阅/广播模式实现
⛵小结
以上就是【Bug 终结者】对 RabbitMQ 进阶 – SpringBoot 集成 RabbitMQ实现生产者与消费者模式简单的概述, RabbitMQ是一种消息队列中间件,引入RabbitMQ后,可大大提升程序的性能,从而拥有更高的吞吐量,达到高内聚,低耦合
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