SpringAMQP的使用方式

MQ介绍

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

几种常见MQ的对比：

RabbitMQActiveMQRocketMQKafka
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

RabbitMQ消息模型

RabbitMQ官方提供了7个不同的Demo示例，对应了不同的消息模型：

RabbitMQ Tutorials — RabbitMQ

SpringAMQP

AMQP,(Advanced Message Queuing Protocol)，是用于在应用程序之间传递业务消息的开放标准。该协议与语言和平台无关，更符合服务中独立性的要求。

SpringAMQP是基于AMQP协议定义的一套API规范，提供了模板来发送和接收消息。包含两部分，其中spring-amqp是基础抽象，spring-rabbit是底层的默认实现。

SpringAmqp的官方地址：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 "HelloWorld"队列模型

简单队列模式的模型图：

  • publisher：消息发布者，将消息发送到队列queue

  • queue：消息队列，负责接受并缓存消息

  • consumer：订阅队列，处理队列中的消息

操作步骤：

引入依赖：
<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
添加配置：

在publisher服务的application.yml中添加配置：

spring:rabbitmq:host: 192.168.150.101 # 主机名port: 5672 # 端口virtual-host: / # 虚拟主机username: ddddddd # 用户名password: 123321 # 密码
实现消息发送

依赖注入RabbitTemplate，调用convertAndSend方法。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {@Autowiredprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;@Testpublic 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);}
}
实现消息接收

在consumer模块中也需要引入与上面相同的依赖和写入配置

1，引入依赖

2，写入配置

3，编写消息接收类：

两个注解： @Component            @RabbitListener

@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 + "】");}
}

消息一旦消费就会从队列删除，RabbitMQ没有消息回溯功能。

2 "WorkQueues"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。

  • 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

消息发送

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);}
}

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：

默认情况下，消息是平均分配给每个消费者，叫做消息预取。并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

要解决这个问题：

能者多劳

在消费者中配置yml:

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 "Publish/Subscribe"队列模型

发布订阅的模型如图：

发布订阅 模式与之前案例的区别就是允许将同一消息发给多个消费者。实现方式是加入了exchange(交换机）

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Exchange（交换机）

  • Exchange：交换机，图中的exchange。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！

三种交换机的使用：

Fanout：广播

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

下面操作：

  • 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

步骤：

基于@bean声明队列和交换机（下面有基于注解的方式）

Consumer中创建一个配置类,声明交换机和队列：

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*/@Beanpublic FanoutExchange fanoutExchange(){return new FanoutExchange("itcast.fanout");}/*** 第1个队列*/@Beanpublic Queue fanoutQueue1(){return new Queue("fanout.queue1");}/*** 绑定队列和交换机*/@Beanpublic Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);}/*** 第2个队列*/@Beanpublic Queue fanoutQueue2(){return new Queue("fanout.queue2");}/*** 绑定队列和交换机*/@Beanpublic Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);}
}
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 + "】");
}
消息发送：

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

这里convertAndSend的参数是交换机的名称而不是队列名称了。

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

Direct：定向

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

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：

添加消费者 的同时声明了队列和交换机

添加两个消费者 的同时声明了队列和交换机：

@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 + "】");
}
消息发送

交换机会根据RoutingKey去发送给对应的队列。

@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);
}

Topic：通配符

`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

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 + "】");
}
消息发送
/*** 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);
}

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

1，测试发送Object类型消息

在SpringAMQP的发送方法中，接收消息的类型是Object，也就是说我们可以发送任意对象类型的消息，SpringAMQP会帮我们序列化为字节后发送。

验证：

在consumer中利用@bean声明一个队列:

在Publisher中测试类中发送一个集合类型的消息：

发现发送的消息被序列化了：

解决（加个依赖，加个bean）：

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>

在启动类中添加一个Bean即可：

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

再重新发送消息，会发现是json格式了：

2，接收消息：

发送消息的类型怎么写，接收消息的类型也怎么写：

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