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SpringAMQP基本使用

兮动人发表于 2022/10/31 23:36:47 2022/10/31

【摘要】 1. 简介 2. Basic Queue 简单队列模型 2.1 消息发送 2.2 消息接收 3. Work Queue 工作队列 3.1 消费预取限制 4. 发布（ Publish ）、订阅（ Subscribe ） 4.1 Fanout Exchange 4.2 Direct 4.3 Topic 5. 消息转换器 1. 简介SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且还...

1. 简介

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

2. Basic Queue 简单队列模型

案例：利用SpringAMQP实现HelloWorld中的基础消息队列功能
流程如下：
1、在父工程中引入spring-amqp的依赖
2、在publisher服务中利用RabbitTemplate发送消息到simple.queue这个队列
3、在consumer服务中编写消费逻辑，绑定simple.queue这个队列

在父工程中引入spring-amqp的依赖
因为publisher和consumer服务都需要amqp依赖，因此这里把依赖直接放到父工程mq-demo中：

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

2.1 消息发送

在publisher服务中利用RabbitTemplate发送消息到simple.queue这个队列
配置MQ地址，在publisher服务的application.yml中添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 47.107.53.146 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: admin
    password: 1234
    virtual-host: /

在publisher服务中新建一个测试类，编写测试方法，并利用RabbitTemplate实现消息发送：

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

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessage2SimpleQueue() {
    	// 队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        // 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }

2.2 消息接收

首先配置MQ地址，在consumer服务的application.yml中添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 47.107.53.146 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: admin
    password: 1234
    virtual-host: /

然后在consumer服务的cn.xdr630.mq.listener包中新建一个类SpringRabbitListener，代码如下：

@Component
public class SpringRabbitListener {

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

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

小结：

1、什么是AMQP？
应用间消息通信的一种协议，与语言和平台无关。
2、SpringAMQP如何发送消息？
引入amqp的starter依赖
配置RabbitMQ地址
利用RabbitTemplate的convertAndSend方法
3、SpringAMQP如何接收消息？
引入amqp的starter依赖
配置RabbitMQ地址
定义类，添加@Component注解
类中声明方法，添加@RabbitListener注解，方法参数就时消息
注意：消息一旦消费就会从队列删除，RabbitMQ没有消息回溯功能

3. Work Queue 工作队列

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。
Work queue，工作队列，可以提高消息处理速度，避免队列消息堆积
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。

案例：模拟WorkQueue，实现一个队列绑定多个消费者
1、在publisher服务中定义测试方法，每秒产生50条消息，发送到simple.queue

/**
* 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);
   }
}

2、在consumer服务中定义两个消息监听者，都监听simple.queue队列
要模拟多个消费者绑定同一个队列，在consumer服务的SpringRabbitListener中添加2个新的方法：
3、消费者1每秒处理50条消息，消费者2每秒处理10条消息

@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);
}

消费者sleep了1000秒，模拟任务耗时。
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很快完成了自己的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给每个消费者，并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

3.1 消费预取限制

修改application.yml文件，设置preFetch这个值，可以控制预取消息的上限：

spring:
  rabbitmq:
    host: 47.107.53.146 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: admin
    password: 1234
    virtual-host: /
    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

小结

Work模型的使用：
1、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
2、通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量

4. 发布（ Publish ）、订阅（ Subscribe ）

发布订阅模式与之前案例的区别就是允许将同一消息发送给多个消费者。实现方式是加入了exchange（交换机）。
常见exchange类型包括：
Fanout：广播
Direct：路由
Topic：话题

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。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。
注意：exchange负责消息路由，而不是存储，路由失败则消息丢失

4.1 Fanout Exchange

会将接收到的消息广播到每一个跟其绑定的queue

在广播模式下，消息发送流程：
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
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xdr.fanout
利用SpringAMQP演示FanoutExchange的使用
1、在consumer服务中，利用代码声明队列、交换机，并将两者绑定
2、在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听fanout.queue1和fanout.queue2
3、在publisher中编写测试方法，向fanout发送消息

在consumer服务声明Exchange、Queue、Binding
Spring提供了一个接口Exchange，来表示所有不同类型的交换机：
SpringAMQP提供了声明交换机、队列、绑定关系的API，例如：

在consumer中创建一个类，声明队列和交换机：
在consumer服务常见一个类，添加@Configuration注解，并声明FanoutExchange、Queue和绑定关系对象Binding，代码如下：

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

消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test
public void testSendFanoutExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "xdr.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, every one!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}

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")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者接收到fanout.queue1的消息：【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
    System.out.println("消费者接收到fanout.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

小结

1、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

2、声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么？
Queue
FanoutExchange
Binding

4.2 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。
在这里插入图片描述

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：

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

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 = "xdr.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 = "xdr.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 + "】");
}

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 = "xdr.direct";
    // 消息
    String message = "警告信息！";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}

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

4.3 Topic

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

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：

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

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 = "xdr.topic";
    // 消息
    String message = "今天天气不错!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.weather", message);
}

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 = "xdr.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 = "xdr.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 + "】");
}

@RabbitListener(queues = "object.queue")
public void listenObjectQueue(Map<String,Object> msg){
    System.out.println("接收到object.queue的消息：" + msg);
}

总结

1、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

5. 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。
默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK序列化。
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
配置JSON转换器
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.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
</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();
}

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