【RabbitMQ】RabbitMQ安装与使用详解以及Spring集成

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一、RabbitMQ的简介

 RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。 ​ AMQP ：Advanced Message Queue，高级消息队列协议。它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，并不受产品、开发语言等条件的限制。 ​ RabbitMQ 最初起源于金融系统，用于在分布式系统中存储转发消息，在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。

具体特点包括：

1.可靠性（Reliability） ​

RabbitMQ 使用一些机制来保证可靠性，如持久化、传输确认、发布确认。

2.灵活的路由（Flexible Routing） ​ 

在消息进入队列之前，通过 Exchange 来路由消息的。对于典型的路由功能，RabbitMQ已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个Exchange 绑定在一起，也通过插件机制实现自己的 Exchange 。

3.消息集群（Clustering） ​

多个 RabbitMQ 服务器可以组成一个集群，形成一个逻辑 Broker

4.高可用（Highly Available Queues） ​

队列可以在集群中的机器上进行镜像，使得在部分节点出问题的情况下队列仍然可用。

5.多种协议（Multi-protocol） ​

RabbitMQ 支持多种消息队列协议，比如 STOMP、MQTT 等等。

6.多语言客户端（Many Clients） 

​ RabbitMQ 几乎支持所有常用语言，比如 Java、.NET、Ruby 等等。

7.管理界面（Management UI） ​

RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面，使得用户可以监控和管理消息 Broker 的许多方面。

8.跟踪机制（Tracing） ​

如果消息异常，RabbitMQ 提供了消息跟踪机制，使用者可以找出发生了什么。

9.插件机制（Plugin System） ​

RabbitMQ 提供了许多插件，来从多方面进行扩展，也可以编写自己的插件。

二、RabbitMQ使用场景 

服务解耦

假设有这样一个场景, 服务A产生数据, 而服务B,C,D需要这些数据, 那么我们可以在A服务中直接调用B,C,D服务,把数据传递到下游服务即可

但是,随着我们的应用规模不断扩大,会有更多的服务需要A的数据,如果有几十甚至几百个下游服务,而且会不断变更,再加上还要考虑下游服务出错的情况,那么A服务中调用代码的维护会极为困难

这是由于服务之间耦合度过于紧密

耦合

再来考虑用RabbitMQ解耦的情况

A服务只需要向消息服务器发送消息,而不用考虑谁需要这些数据;下游服务如果需要数据,自行从消息服务器订阅消息,不再需要数据时则取消订阅即可

解耦

流量削峰

假设我们有一个应用,平时访问量是每秒300请求,我们用一台服务器即可轻松应对

低流量

而在高峰期,访问量瞬间翻了十倍,达到每秒3000次请求,那么单台服务器肯定无法应对,这时我们可以考虑增加到10台服务器,来分散访问压力

但如果这种瞬时高峰的情况每天只出现一次,每次只有半小时,那么我们10台服务器在多数时间都只分担每秒几十次请求,这样就有点浪费资源了

流量峰值

这种情况,我们就可以使用RabbitMQ来进行流量削峰,高峰情况下,瞬间出现的大量请求数据,先发送到消息队列服务器,排队等待被处理,而我们的应用,可以慢慢的从消息队列接收请求数据进行处理,这样把数据处理时间拉长,以减轻瞬时压力

这是消息队列服务器非常典型的应用场景

流量销峰

异步调用

考虑定外卖支付成功的情况

支付后要发送支付成功的通知,再寻找外卖小哥来进行配送,而寻找外卖小哥的过程非常耗时,尤其是高峰期,可能要等待几十秒甚至更长

这样就造成整条调用链路响应非常缓慢

阻塞

而如果我们引入RabbitMQ消息队列,订单数据可以发送到消息队列服务器,那么调用链路也就可以到此结束,订单系统则可以立即得到响应,整条链路的响应时间只有200毫秒左右

寻找外卖小哥的应用可以以异步的方式从消息队列接收订单消息,再执行耗时的寻找操作

异步调用

案例分析

小红希望小明多读书 , 常寻找好书给小明看 , 之前的方式是这样：小红问小明什么时候有空 , 把书给小明送去 , 并亲眼监督小明读完书才走 . 久而久之 , 两人都觉得麻烦 .
后来的方式改成了：小红对小明说「我放到书架上的书你都要看」 , 然后小红每次发现不错的书都放到书架上 , 小明则看到书架上有书就拿下来看 .
书架就是一个消息队列 , 小红是生产者 , 小明是消费者 .

 

带来的好处
1. 小红想给小明书的时候 , 不必问小明什么时候有空 , 亲手把书交给他了 , 小红只把书放到书架上就行了 . 这样小红小明的时间都更自由 .
2. 小红相信小明的读书自觉和读书能力 , 不必亲眼观察小明的读书过程 , 小红只要做一个放书的动作 , 很节省时间 .
3. 当明天有另一个爱读书的小伙伴小强加入 , 小红仍旧只需要把书放到书架上 , 小明和小强从书架上取书即可
4. 书架上的书放在那里 , 小明阅读速度快就早点看完 , 阅读速度慢就晚点看完 , 没关系 , 比起小红把书递给小明并监督小明读完的方式 , 小明的压力会小一些 .
消息队列特点
1. 解耦 : 每个成员不必受其他成员影响 , 可以更独立自主 , 只通过一个简单的容器来联系 .
2. 提速 : 小红选只要做一个放书的动作 , 为自己节省了大量时间 .
3. 广播 : 小红只需要劳动一次 , 就可以让多个小伙伴有书可读 , 这大大地节省了她的时间 , 也让新的小伙伴的加入成本很低 .
4. 错峰与流控 : 小红给书的频率不稳定 , 如果今明两天连给了五本 , 之后隔三个月才又给一本 , 那小明只要在三个月内从书架上陆续取走五本书读完就行了 , 压力就不那么大了

三、RabbitMQ基本概念

RabbitMQ是一种消息中间件，用于处理来自客户端的异步消息。服务端将要发送的消息放入到队列池中。接收端可以根据RabbitMQ配置的转发机制接收服务端发来的消息。RabbitMQ依据指定的转发规则进行消息的转发、缓冲和持久化操作，主要用在多服务器间或单服务器的子系统间进行通信，是分布式系统标准的配置。

Exchange

接受生产者发送的消息，并根据Binding规则将消息路由给服务器中的队列。ExchangeType决定了Exchange路由消息的行为。在RabbitMQ中，ExchangeType常用的有direct、Fanout和Topic三种。

Message Queue

消息队列。我们发送给RabbitMQ的消息最后都会到达各种queue，并且存储在其中(如果路由找不到相应的queue则数据会丢失)，等待消费者来取。

Binding Key

它表示的是Exchange与Message Queue是通过binding key进行联系的，这个关系是固定。

Routing Key

生产者在将消息发送给Exchange的时候，一般会指定一个routing key，来指定这个消息的路由规则。这个routing key需要与Exchange Type及binding key联合使用才能生，我们的生产者只需要通过指定routing key来决定消息流向哪里。

消息队列相关

AMQP
一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议 , 是一个通用的应用层协议
消息发送与接受的双方遵守这个协议可以实现异步通讯 . 这个协议约定了消息的格式和工作方式 .
除了我们的RabbitMQ还有以下几种消息中间件供大家参考

四、Docker安装部署RabbitMQ

安装RabbitMQ

注意获取镜像的时候要获取management版本的,不要获取last版本的,management版本的才带有管理界面

docker pull rabbitmq:management

 创建并启动RabbitMQ

docker run -d \
--name my-rabbitmq \
-p 5672:5672  -p 15672:15672 \
--hostname my-rabbitmq-host \
-e RABBITMQ_DEFAULT_VHOST=my_vhost \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin \
--restart=always \
rabbitmq:management
--hostname：主机名(RabbitMQ的一个重要注意事项是它根据所谓的 “节点名称” 存储数据,默认为主机名)
-e：指定环境变量:
RABBITMQ_DEFAULT_VHOST：默认虚拟机名
RABBITMQ_DEFAULT_USER：默认的用户名
RABBITMQ_DEFAULT_PASS：默认用户名的密码
  • 端口5672：这是RabbitMQ的AMQP（高级消息队列协议）端口。它用于客户端与RabbitMQ服务器之间的通信。生产者和消费者通过5672端口发送和接收消息。
  • 端口15672：这是RabbitMQ的管理界面端口，也称为RabbitMQ Management Plugin端口。通过该端口，可以使用Web浏览器访问RabbitMQ的管理界面，查看和管理队列、交换机、绑定等信息。管理界面提供了可视化的方式来监控和管理RabbitMQ服务器。

开放端口

firewall-cmd --zone=public --add-port=5672/tcp --add-port=15672/tcp --permanent

刷新防火墙

firewall-cmd --reload

访问管理控制台 http://虚拟机IP:15672
用户名密码是 admin 

  1. Overview（概览）：提供了关于 RabbitMQ 服务器的总体信息，包括节点的状态、内存和磁盘使用情况、连接数等。

  2. Connections（连接）：显示当前与 RabbitMQ 服务器建立的所有连接。您可以查看每个连接的详细信息，例如连接的协议、通信状态和客户端地址等。

  3. Channels（通道）：显示当前在 RabbitMQ 中打开的所有通道。通道是连接上的虚拟连接，用于在客户端和服务器之间传输消息。

  4. Exchanges（交换机）：列出了在 RabbitMQ 中定义的所有交换机。交换机是消息的接收和路由中心，它将消息从发送者传递给一个或多个队列。

  5. Queues and Streams（队列和流）：显示 RabbitMQ 中定义的所有队列和流。队列是消息的临时存储区域，消息在发送到消费者之前将被存储在队列中。流是一种新的数据结构，用于持久化和流式传输消息。

  6. Admin（管理员）：提供了一些管理工具和操作，如添加用户、设置权限、查看日志等。管理员可以使用这些功能来管理 RabbitMQ 服务器的配置和运行状态。

添加RabbitMQ用户

我们使用admin进行登录是不太合适的，所以添加一个用户赋予admin权限

用户是添加好了，但是现在没有访问虚拟机的权限

点击weiwei找到Set permission赋权

五、Spring集成

1.环境搭建

这里我们创建一个SpringCloud项目，首先使用Maven项目作为我们的父项目

再创建子项目这里有两个身份项目，一个是生产者另一个是消费者，扮演不同的模块或不同服务

 勾选我们所需依赖

 现在我们的子项目创建出来了，但是它和父项目还没有任何关系，所以我们还需要让它继承父项目，在子项目中添加下面依赖

 <parent><groupId>org.example</groupId><artifactId>Rabbit</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent>

 不但子项目要继承父项目，父项目那边也需要定义子项目才能双向奔赴

   <!--定义子项目--><modules><module>produce</module></modules>

另项目直接复制生产者项目即可，随后将“produce”改为“consume”

 2.配置RabbitMQ文件

将下列配置修改成自己的配置即可

server:port: 9999
spring:application:name: consume
rabbitmq:host: localhostusername: weiweipassword: 123456port: 5672virtual-host: my_vhost

3.代码编写

  • 生产者produce

通过在配置类中定义队列，可以使得该队列在应用启动时自动创建，并且在需要时可以被其他组件注入和使用。

package org.example.produce.config;import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
@SuppressWarnings("all")
public class RabbitConfig {@Beanpublic Queue firstQueue() {return new Queue("firstQueue");}
}

通过将 Sender 类注册为 Spring 容器中的一个组件，并注入 AmqpTemplate 对象，我们可以在需要时通过调用 send01 方法发送消息到指定的 RabbitMQ 队列中

package org.example.produce.controller;import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;@RestController
public class Sender {@Autowiredprivate AmqpTemplate rabbitTemplate;@RequestMapping("send01")public void send01() {rabbitTemplate.convertAndSend("firstQueue", "Hello World");}
}
  • 消费者consume

 通过将 Receiver 类注册为 Spring 容器中的一个组件，并使用 @RabbitListener 和 @RabbitHandler 注解，当有消息到达名为 "firstQueue" 的队列时，该类会自动触发 process 方法对消息进行处理。

package org.example.produce.controller;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
@SuppressWarnings("all")
@Slf4j
@RabbitListener(queues = "firstQueue")
public class Receiver {@RabbitHandlerpublic void process(String msg) {log.warn("接收到:" + msg);}
}

现在我们在网页上访问一下

我们现在可以看到RabbitMQ的管理页面有七条队列

我们现在开启消费者看看能否接收到这些请求

 开启的瞬间我们的消息就被读取了

 

五、注意事项

如果在spring中集成RabbitMQ出现下列错误可能是以下情况

  1. 没有同时开放15672和5672端口
  2. 如果使用的是云服务器，需要开放云服务的安全组
  3. pom.xml文件中的spring.rabbitmq.host所需要填写的IP是配置 RabbitMQ 主机地址，我这里用的是虚拟机就填写虚拟机的地址，诸如此类

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