RabbitMQ实战教程（2）

十、RabbitMQ实战教程

在掌握了SpringCloudAlibaba的应用后，再来玩！！

为了更好的理解RabbitMQ在项目中的作用，来一套实战操作。

10.1 RabbitMQ实战场景

首先模拟一个场景，电商中对应的处理方案。

模拟一个用户在电商平台下单：

  • 需要调用库存服务，扣除商品库存，扣除成功后，才可以继续往下走业务
  • 需要调用订单服务，创建订单（待支付）。
  • 还需要很多后续的处理
    • 下单时，会使用优惠券，预扣除当前用户使用的优惠券
    • 下单时，会使用用户积分顶金额，预扣除当前用户的积分
    • 创建成功后，需要通知商家，有用户下单。
    • ………………

image.png

10.2 RabbitMQ实战场景搭建

因为场景设计到了服务之间的调用。

这里需要大家提前掌握一些知识：Nacos，OpenFeign的应用层面。

1、构建聚合工程，作为父工程管理所有的模块

准备好pom.xml文件

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.12.RELEASE</version><relativePath />
</parent><groupId>com.mashibing</groupId>
<artifactId>rabbitmq</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<packaging>pom</packaging><properties><spring.cloud-version>Hoxton.SR12</spring.cloud-version><spring.cloud.alibaba-version>2.2.7.RELEASE</spring.cloud.alibaba-version>
</properties>
<dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring.cloud-version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring.cloud.alibaba-version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement>
2、构建其他六个子服务

image.png

3、从下单服务开始一次完成配置以及接口的提供

下单服务：

  • 导入依赖
    <dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency>
</dependencies>
  • 构建启动类
    @SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class PlaceOrderStarterApp {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(PlaceOrderStarterApp.class,args);}
}
  • 编写配置文件
    server:port: 80spring:application:name: placeordercloud:nacos:discovery:server-addr: 114.116.226.76:8848
  • 处理问题：启动后发现，无法正常的注册到Nacos上，需要将Alibaba的版本降到2.2.6.RELEASE

其他服务的基本配置，我这里直接写好，然后大家可以去Git中找到指定提交点~

4、完成整个下单的流程
  • 下单服务接口（前置操作）
    @RestController
public class PlaceOrderController {/*** 模拟用户下单操作* @return*/@GetMapping("/po")public String po(){//1、调用库存服务扣除商品库存//2、调用订单服务，创建订单//3、调用优惠券服务，预扣除使用的优惠券//4、调用用户积分服务，预扣除用户使用的积分//5、调用商家服务，通知商家用户已下单return "place order is ok!";}}
  • 库存服务接口
    @RestController
public class ItemStockController {private static int stock = 10;@GetMapping("/decr")public void decr() throws InterruptedException {Thread.sleep(400);stock--;if(stock < 0){throw new RuntimeException("商品库存不足！");}System.out.println("扣减库存成功！");}
}
  • 订单服务接口
    @RestController
public class OrderManageController {@GetMapping("create")public void create() throws InterruptedException {Thread.sleep(400);System.out.println("创建订单成功！");}}
  • 优惠券服务接口
    @RestController
public class CouponController {@GetMapping("/coupon")public void coupon() throws InterruptedException {Thread.sleep(400);System.out.println("优惠券预扣除成功！");}}
  • 用户积分服务接口
    @RestController
public class UserPointsController {@GetMapping("/up")public void up() throws InterruptedException {Thread.sleep(400);System.out.println("扣除用户积分成功！！");}}
  • 商家服务接口
    @RestController
public class BusinessController {@GetMapping("/notify")public void notifyBusiness() throws InterruptedException {Thread.sleep(400);System.out.println("通知商家成功！！");}}
5、完善下单接口服务调用

  • 先给启动类添加OpenFeign注解

    @EnableFeignClients

  • 给5个服务提供对应的OpenFeign接口

    image.png

  • 在下单服务的Controller中实现服务的调用

    @RestController
public class PlaceOrderController {@Autowiredprivate ItemStockClient itemStockClient;@Autowiredprivate OrderManageClient orderManageClient;@Autowiredprivate CouponClient couponClient;@Autowiredprivate UserPointsClient userPointsClient;@Autowiredprivate BusinessClient businessClient;/*** 模拟用户下单操作* @return*/@GetMapping("/po")public String po(){long start = System.currentTimeMillis();//1、调用库存服务扣除商品库存itemStockClient.decr();//2、调用订单服务，创建订单orderManageClient.create();//3、调用优惠券服务，预扣除使用的优惠券couponClient.coupon();//4、调用用户积分服务，预扣除用户使用的积分userPointsClient.up();//5、调用商家服务，通知商家用户已下单businessClient.notifyBusiness();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);return "place order is ok!";}}
10.3 完成异步调用

因为下单功能，核心就在于扣除库存成功，以及创建订单成功。只要这两个操作么得问题，直接就可以让后续的优惠券，用户积分，通知商家等等操作实现一个异步的效果。而且基于RabbitMQ做异步之后，还可以让下单服务与其他服务做到解耦。

异步：可以让整个业务的处理速度更快，从而更快的给用户一个响应，下单是成功还是失败。

解耦：优惠券，用户积分，商家服务，无论哪个服务宕机，都不影响正常的下单流程。

image.png

1、下单服务
  • 导入依赖
    <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
  • 编写配置文件链接RabbitMQ
    spring:rabbitmq:host: 114.116.226.76port: 5672username: rabbitmqpassword: rabbitmqvirtual-host: rabbitmq
  • 构建交换机&队列
    @Configuration
public class RabbitMQConfig {// 下单服务的交换机public static final String PLACE_ORDER_EXCHANGE = "place_order_exchange";// 三个服务的Queuepublic static final String COUPON_QUEUE = "coupon_queue";public static final String USER_POINTS_QUEUE = "user_points_queue";public static final String BUSINESS_QUEUE = "business_queue";@Beanpublic Exchange placeOrderExchange(){return ExchangeBuilder.fanoutExchange(PLACE_ORDER_EXCHANGE).build();}@Beanpublic Queue couponQueue(){return QueueBuilder.durable(COUPON_QUEUE).build();}@Beanpublic Queue userPointsQueue(){return QueueBuilder.durable(USER_POINTS_QUEUE).build();}@Beanpublic Queue businessQueue(){return QueueBuilder.durable(BUSINESS_QUEUE).build();}@Beanpublic Binding couponBinding(Exchange placeOrderExchange,Queue couponQueue){return BindingBuilder.bind(couponQueue).to(placeOrderExchange).with("").noargs();}@Beanpublic Binding userPointsBinding(Exchange placeOrderExchange,Queue userPointsQueue){return BindingBuilder.bind(userPointsQueue).to(placeOrderExchange).with("").noargs();}@Beanpublic Binding businessBinding(Exchange placeOrderExchange,Queue businessQueue){return BindingBuilder.bind(businessQueue).to(placeOrderExchange).with("").noargs();}
}
  • 修改下单接口Controller
    @RestController
public class PlaceOrderController {@Autowiredprivate ItemStockClient itemStockClient;@Autowiredprivate OrderManageClient orderManageClient;@Autowiredprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;/*** 模拟用户下单操作* @return*/@GetMapping("/po")public String po(){long start = System.currentTimeMillis();//1、调用库存服务扣除商品库存itemStockClient.decr();//2、调用订单服务，创建订单orderManageClient.create();String userAndOrderInfo = "用户信息&订单信息&优惠券信息等等…………";// 将同步方式修改为基于RabbitMQ的异步方式rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.PLACE_ORDER_EXCHANGE,"",userAndOrderInfo);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);return "place order is ok!";}}
2、优惠券服务
  • 导入依赖
    <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
  • COPY配置文件
    spring:rabbitmq:host: 114.116.226.76port: 5672username: rabbitmqpassword: rabbitmqvirtual-host: rabbitmqlistener:simple:acknowledge-mode: manual
  • COPY配置类： 复制的下单服务的RabbitMQConfig
  • 编写消费者，实现预扣除优惠券
    @Component
public class CouponListener {@RabbitListener(queues = {RabbitMQConfig.COUPON_QUEUE})public void consume(String msg, Channel channel, Message message) throws Exception {// 预扣除优惠券Thread.sleep(400);System.out.println("优惠券预扣除成功！" + msg);// 手动ACKchannel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),false);}}
3、用户积分服务

类似优惠券服务操作！

4、商家服务

类似优惠券服务操作！

10.4 下单服务保证消息的可靠性

下单服务需要保证消息一定可以发送到RabbitMQ服务中，如果发送失败。

如果消息没有发送到Exchange或者是消息没有从Exchange路由到指定队列。

  • 可以将消息存储到数据库，基于定时任务的方式重新发送。
  • 可以直接在confirm中做重试。
  • 或者是记录error日志，通过日志的形式做重新发送。
  • …………

开始完成当前操作

1、修改配置文件
spring:rabbitmq:publisher-confirm-type: correlatedpublisher-returns: true
2、重新配置RabbitTemplate对象，指定confirm和return的回调处理
@Configuration
public class RabbitTemplateConfig {@Beanpublic RabbitTemplate rabbitTemplate(ConnectionFactory connectionFactory){//1、new出RabbitTemplate对象RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate();//2、将connectionFactory设置到RabbitTemplate对象中rabbitTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);//3、设置confirm回调rabbitTemplate.setConfirmCallback(confirmCallback());//4、设置return回调rabbitTemplate.setReturnCallback(returnCallback());//5、设置mandatory为truerabbitTemplate.setMandatory(true);//6、返回RabbitTemplate对象即可return rabbitTemplate;}public RabbitTemplate.ConfirmCallback confirmCallback(){return new RabbitTemplate.ConfirmCallback(){@Overridepublic void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {if (correlationData == null) return;String msgId = correlationData.getId();if(ack){System.out.println("消息发送到Exchange成功!! msgId = " + msgId);}else{System.out.println("消息发送到Exchange失败!! msgId = " + msgId);}}};}public RabbitTemplate.ReturnCallback returnCallback(){return new RabbitTemplate.ReturnCallback(){@Overridepublic void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {System.out.println("消息未路由到队列");System.out.println("return：消息为：" + new String(message.getBody()));System.out.println("return：交换机为：" + exchange);System.out.println("return：路由为：" + routingKey);}};}}
3、重新完成Controller中消息的发送并且完善confirm和return的回调
3.1、需要在Controller中将correlationData和发送的消息信息绑定

准备全局的Cache

public class GlobalCache {private static Map map = new HashMap();public static void set(String key,Object value){map.put(key,value);}public static Object get(String key){Object value = map.get(key);return value;}public static void remove(String key){map.remove(key);}}

重新编写Controller，实现标识和消息信息的绑定

@RestController
public class PlaceOrderController {@Autowiredprivate ItemStockClient itemStockClient;@Autowiredprivate OrderManageClient orderManageClient;@Autowiredprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;/*** 模拟用户下单操作* @return*/@GetMapping("/po")public String po(){long start = System.currentTimeMillis();//1、调用库存服务扣除商品库存itemStockClient.decr();//2、调用订单服务，创建订单orderManageClient.create();// 将之前的同步方式注释String userAndOrderInfo = "用户信息&订单信息&优惠券信息等等…………";// 声明当前消息的id标识String id = UUID.randomUUID().toString();// 封装消息的全部信息Map map = new HashMap<>();map.put("message",userAndOrderInfo);map.put("exchange",RabbitMQConfig.PLACE_ORDER_EXCHANGE);map.put("routingKey","");map.put("sendTime",new Date());// 将id标识和消息存储到全局缓存中GlobalCache.set(id,map);// 将同步方式修改为基于RabbitMQ的异步方式rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.PLACE_ORDER_EXCHANGE,"",userAndOrderInfo,new CorrelationData(id));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);return "place order is ok!";}}
3.2、需要在confirm的回调中完成两个操作
  • 消息发送成功，删除之前绑定的消息
    if(ack){log.info("消息发送到Exchange成功!!");GlobalCache.remove(msgId);
}
  • 消息发送失败，将之前绑定的消息存储到数据库
    • 准备库表信息，存储发送失败的信息。
      CREATE TABLE `resend` (`id` varchar(255) NOT NULL,`message` varchar(255) NOT NULL,`exchange` varchar(255) NOT NULL,`routing_key` varchar(255) NOT NULL,`send_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,`send_count` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '最多重新发送3次',`is_send` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0-发送失败，1-发送成功',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
    • 实现数据源和MyBatis的基本配置：……
    • 改造confirm实现
      public RabbitTemplate.ConfirmCallback confirmCallback(){return new RabbitTemplate.ConfirmCallback(){@Overridepublic void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {if (correlationData == null) return;String msgId = correlationData.getId();if(ack){log.info("消息发送到Exchange成功!!");GlobalCache.remove(msgId);}else{log.error("消息发送失败！");Map value = (Map) GlobalCache.get(msgId);// 推荐自己玩的时候，用service做增删改操作，控制事务~resendMapper.save(value);}}};
}
4、测试效果image.png
10.5 消费者避免重复消费问题

采用数据库的幂等表解决消费者可能存在重复消费的问题。

再真正处理消费执行业务前做一些操作，先去查看数据库中的幂等表信息：

  • 如果消息的唯一标识已经存在了，证明当前消息已经被消费，直接告辞。
  • 如果消息的唯一标识不存在，先将当前唯一标识存储到幂等表中，然后再执行消费业务。

基于用户积分服务实现幂等性操作。

1、准备幂等表
CREATE TABLE `user_points_idempotent` (`id` varchar(255) NOT NULL,`createtime` timestamp NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
2、给用户积分服务追加连接数据库信息：
  • 导入依赖
  • 编写配置
  • 准备Mapper接口
    public interface UserPointsIdempotentMapper {@Select("select count(1) from user_points_idempotent where id = #{id}")int findById(@Param("id") String id);@Insert("insert into user_points_idempotent (id) values (#{id})")void save(@Param("id") String id);}
3、准备消费方法
@Service
@Slf4j
public class UserPointsConsumeImpl implements UserPointsConsume {@Resourceprivate UserPointsIdempotentMapper userPointsIdempotentMapper;private final String ID_NAME = "spring_returned_message_correlation";@Override@Transactionalpublic void consume(Message message) {// 获取生产者提供的CorrelationId要基于header去获取。String id = message.getMessageProperties().getHeader(ID_NAME);//1、查询幂等表是否存在当前消息标识int count = userPointsIdempotentMapper.findById(id);//2、如果存在，直接return结束if(count == 1){log.info("消息已经被消费！！！无需重复消费！");return;}//3、如果不存在，插入消息标识到幂等表userPointsIdempotentMapper.save(id);//4、执行消费逻辑// 预扣除用户积分try {Thread.sleep(400);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("扣除用户积分成功！！");}
}
4、测试功能效果

image.png

10.6 实现延迟取消订单状态

当客户端下单之后，会基于订单服务在数据库中构建一个订单信息，默认情况下，订单信息是待支付状态。

如果用户正常支付了，会将当前订单从待支付状态改为已支付/待发货状态。

如果超过一定的时间，用户没有支付，此时需要将订单状态从待支付改为已取消的状态。

基于RabbitMQ提供的死信队列来实现当前的延迟修改订单状态的功能，同时也可以采用延迟交换机插件的形式实现，But，因为当前业务中，延迟时间是统一的，不使用延迟交换机也是ok的。

1、准备订单表并修改订单服务的业务
  • 准备表结构
    CREATE TABLE `tb_order` (`id` varchar(36) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`total` decimal(10,2) DEFAULT NULL,`order_state` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '订单状态  0-待支付， 1-已支付，2-待发货，3-已发货，-1-已取消',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
  • 修改订单服务，将之前模拟数据库操作，改为真实的数据库操作
    • 导入依赖
      <dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>5.1.47</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.2.2</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
    • 编写配置信息
      spring:datasource:driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driverurl: jdbc:mysql:///rabbitmqusername: rootpassword: root
    • 启动类添加注解
      @MapperScan(basePackages = "com.mashibing.mapper")
    • 实现添加操作
      • 准备Mapper接口
        public interface TBOrderMapper {@Insert("insert into tb_order (id) values (#{id})")void save(@Param("id") String id);}
      • 准备Service层
        @Service
public class TBOrderServiceImpl implements TBOrderService {@Resourceprivate TBOrderMapper orderMapper;@Overridepublic void save() {String id = UUID.randomUUID().toString();orderMapper.save(id);}
}
      • Controller调用Service层
        @RestController
@Slf4j
public class OrderManageController {@Autowiredprivate TBOrderService orderService;@GetMapping("create")public void create() throws InterruptedException {orderService.save();log.info("创建订单成功！！");}}
      • 测试image.png
2、在订单服务中准备死信队列配置
  • 导入依赖
    <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
  • 编写配置文件
    spring:rabbitmq:host: 114.116.226.76port: 5672username: rabbitmqpassword: rabbitmqvirtual-host: rabbitmqlistener:simple:acknowledge-mode: manual
  • 编写配置类完成死信队列的构建
    @Configuration
public class RabbitMQConfig {public static final String ORDER_EXCHANGE = "order_exchange";public static final String ORDER_QUEUE = "order_queue";public static final String DEAD_EXCHANGE = "dead_exchange";public static final String DEAD_QUEUE = "dead_queue";@Beanpublic Exchange orderExchange(){return ExchangeBuilder.fanoutExchange(ORDER_EXCHANGE).build();}@Beanpublic Queue orderQueue(){return QueueBuilder.durable(ORDER_QUEUE).deadLetterExchange(DEAD_EXCHANGE).build();}@Beanpublic Exchange deadExchange(){return ExchangeBuilder.fanoutExchange(DEAD_EXCHANGE).build();}@Beanpublic Queue deadQueue(){return QueueBuilder.durable(DEAD_QUEUE).build();}@Beanpublic Binding orderBinding(Exchange orderExchange,Queue orderQueue){return BindingBuilder.bind(orderQueue).to(orderExchange).with("").noargs();}@Beanpublic Binding deadBinding(Exchange deadExchange,Queue deadQueue){return BindingBuilder.bind(deadQueue).to(deadExchange).with("").noargs();}}
3、完成订单构建成功后，发送消息到死信队列

前面的准备工作，没考虑到订单的主键需要作为消息的问题，将之前的主键自增的形式，更改为UUID作为主键，方便作为消息传递。

处理了两个问题：

  • 订单表的主键，为了方便作为消息，将之前主键自增的ID，设置为了自然主键，用UUID。
  • 发送消息后，发现队列没有收到消息，定位到是忘记在配置文件追加Binding信息。

完成消息发送

@Service
public class TBOrderServiceImpl implements TBOrderService {@Resourceprivate TBOrderMapper orderMapper;@Autowiredprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;@Override@Transactionalpublic void save() {// 生成主键IDString id = UUID.randomUUID().toString();// 创建订单orderMapper.save(id);// 订单构建成功~// 发送消息到RabbitMQ的死信队列rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMQConfig.ORDER_EXCHANGE, "", id, new MessagePostProcessor() {@Overridepublic Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {// 设置消息的生存时间为15s，当然，也可以在构建队列时，指定队列的生存时间。message.getMessageProperties().setExpiration("15000");return message;}});}
}
4、声明消费者消费延迟取消订单的消息
  • 声明消费者：
    @Component
public class DelayMessageListener {@Autowiredprivate TBOrderService orderService;@RabbitListener(queues = RabbitMQConfig.DEAD_QUEUE)public void consume(String id, Channel channel, Message message) throws IOException {//1、 调用Service实现订单状态的处理orderService.delayCancelOrder(id);//2、 ack的干活~channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),false);}}
  • 完善Service业务处理
    @Override
@Transactional
public void delayCancelOrder(String id) {//1、基于id查询订单信息。 for updateint orderState = orderMapper.findOrderStateByIdForUpdate(id);//2、判断订单状态if(orderState != 0){log.info("订单已经支付！！");return;}//3、修改订单状态log.info("订单未支付，修改订单状态为已取消");orderMapper.updateOrderStateById(-1,id);
}
  • 提供Mapper与数据库交互的业务
    public interface TBOrderMapper {@Select("select order_state from tb_order where id = #{id} for update")int findOrderStateByIdForUpdate(@Param("id") String id);@Update("update tb_order set order_state = #{orderState} where id = #{id}")void updateOrderStateById(@Param("orderState") int i, @Param("id") String id);
}

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