RabbitMQ的基本用法

• 大数据

1、信息队列概念

        1.1信息队列是什么

        消息队列（Message Queue MQ）是实现应用之间数据通信的一种机制，采用先进先出的数据结构和生产者消费者设计模式实现通信。

RabbitMQ的基本用法        1.2信息队列有什么作用
                1.2.1 解耦

        实现生产者和消费者的解耦，生产者和消费者不直接调用，也不用关心对方如何处理，代码的维护性提高

        例如：使用openfeign实现服务调用，如果被调用服务的接口发生修改，服务调用方也需要进行修改，服务之间的耦合性较高，不利于开发和维护

RabbitMQ的基本用法

        1.2.2 异步

                同步调用，服务A调用服务B，必须等待服务B执行完业务，服务A才能执行其它业务

                异步调用，服务A发送消息给消息队列，马上返回完成其它业务，不用等待服务B执行完

               RabbitMQ的基本用法

        1.2.3 削峰

                可以通过控制消息队列的长度来限制请求流量，从而达到限流保护服务器的作用         

消息队列的缺点：

  1. 提高系统的复杂性

  2. 降低系统的可用性

1.3 消息队列的基本概念

  • 生产者

    向消息队列发送消息的服务

  • 消费者

    从消息队列取消息的服务

  • 队列 queue

    存放消息的容器，采用FIFO数据结构

  • 交换机 exchange

    实现消息路由，将消息分发到对应的队列中

  • 消息服务器 Broker

    进行消息通信的软件平台服务器

  • 虚拟主机 virtual host

    类似于namespace，将不同用户的交换机和队列区分开来

  • 连接 connection

    网络连接

  • 通道 channel

    数据通信的通道

RabbitMQ的基本用法

2、RabbitMQ的基本使用

        2.1 添加用户

        不同的系统可以使用各自的用户登录RabbitMQ，可以在Admin的User页面添加新用户

RabbitMQ的基本用法

        2.2 添加虚拟主机
        虚拟主机相当于一个独立的MQ服务，有自身的队列、交换机、绑定策略等。 添加虚拟主机         RabbitMQ的基本用法        2.3 添加队列

        不同的消息队列保存不同类型的消息，如支付消息、秒杀消息、数据同步消息等。 添加队列，需要填写虚拟主机、类型、名称、持久化、自动删除和参数等。

RabbitMQ的基本用法

        2.4添加交换机

        生产者将消息发送到交换机Exchange，再由交换机路由到一个或多个队列中； 交换器的类型有fanout、direct、topic、headers这四种，下篇文章将详细介绍。 添加交换机

RabbitMQ的基本用法

3、RabbitMQ的五种消息模型

RabbitMQ的基本用法

RabbitMQ提供了多种消息模型，官网上第6种是RPC不属于常规的消息队列。 属于消息模型的是前5种：

  1. 简单的一对一模型

  2. 工作队列模型 ，一个生产者将消息分发给多个消费者

  3. 发布/订阅模型 ，生产者发布消息，多个消费者同时收取

  4. 路由模型 ，生产者通过关键字发送消息给特定消费者

  5. 主题模型 ，路由模式基础上，在关键字里加入了通配符

3.1 一对一模型

RabbitMQ的基本用法

最基本的队列模型：

        一个生产者发送消息到一个队列，一个消费者从队列中取消息。

3.1.1 操作步骤

        1）启动Rabbitmq，在管理页面中创建用户admin

        2）使用admin登录，然后创建虚拟主机myhost

RabbitMQ的基本用法

创建队列，配置如下

RabbitMQ的基本用法

3.1.2 案例代码

 导入依赖


  com.rabbitmq
  amqp-client
  3.4.1

开发工具类

public class MQUtils {

    public static final String QUEUE_NAME = "myqueue01";
    public static final String QUEUE_NAME2 = "myqueue02";

    public static final String EXCHANGE_NAME = "myexchange01";
    public static final String EXCHANGE_NAME2 = "myexchange02";
    public static final String EXCHANGE_NAME3 = "myexchange03";

    /**
     * 获得MQ的连接
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static Connection getConnection() throws IOException {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        //配置服务器名、端口、虚拟主机名、登录账号和密码
        connectionFactory.setHost("localhost");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setVirtualHost("myhost");
        connectionFactory.setUsername("admin");
        connectionFactory.setPassword("123456");
        return connectionFactory.newConnection();
    }
}

开发生产者

/**
 * 生产者，发送简单的消息到队列中
 */
public class SimpleProducer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        //创建通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        //定义队列
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        String msg = "Hello World!";
        //发布消息到队列
        channel.basicPublish("",MQUtils.QUEUE_NAME,null,msg.getBytes());
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

运行生产者代码，管理页面点进myqueue01，在GetMessages中可以看到消息

RabbitMQ的基本用法

开发消费者

/**
 * 消费者，从队列中读取简单的消息
 */
public class SimpleConsumer {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //定义队列
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        //创建消费者
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //消费者消费通道中的消息
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        //读取消息
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println(new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}
3.2 工作队列模型

RabbitMQ的基本用法

工作队列，生产者将消息分发给多个消费者，如果生产者生产了100条消息，消费者1消费50条，消费者2消费50条。

3.2.1 案例代码

开发生产者

/**
  多对多模式的生产者，会发送多条消息到队列中
 */
public class WorkProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            String msg = "Hello-->" + i;
            channel.basicPublish("",MQUtils.QUEUE_NAME,null, msg.getBytes());
            System.out.println("send:" + msg);
            Thread.sleep(10);
        }
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

开发消费者1

/**
 * 多对多模式的消费者1
 */
public class WorkConsumer01 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //消费者消费通道中的消息
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("WorkConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
            Thread.sleep(10);
        }
    }
}

开发消费者2

/**
 * 多对多模式的消费者2
 */
public class WorkConsumer02 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        //消费者消费通道中的消息
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("WorkConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

生产者发送100个消息，两个消费者分别读取了50条。 看消息内容，发现队列发送消息采用的是轮询方式，也就是先发给消费者1，再发给消费者2，依次往复。

3.2.2 能者多劳

上面案例中有一个问题：消费者处理消息的速度是不一样的，消费者1处理后睡眠10毫秒（Thread.sleep(10)），消费者2是1000毫秒，速度相差100倍，但是最后处理的消息数还是一样的。这样就存在效率问题：处理能力强的消费者得不到更多的消息。

因为队列默认采用是自动确认机制，消息发过去后就自动确认，队列不清楚每个消息具体什么时间处理完，所以平均分配消息数量。

实现能者多劳：

  1. channel.basicQos(1);限制队列一次发一个消息给消费者，等消费者有了反馈，再发下一条

  2. channel.basicAck 消费完消息后手动反馈，处理快的消费者就能处理更多消息

  3. basicConsume 中的参数改为false

    /**
多对多模式的消费者1
*/
public class WorkConsumer1 {

   public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
       Connection connection = MQUtils.getConnection();
       Channel channel = connection.createChannel();
       channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
       //同一时刻服务器只发送一条消息给消费者
       channel.basicQos(1);
       QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
       //true是自动返回完成状态，false表示手动
       channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,false,queueingConsumer);
       while(true){
           QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
           System.out.println("WorkConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
           Thread.sleep(10);
           //手动确定返回状态，不写就是自动确认
           channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);
       }
   }
}
   
/**
 * 多对多模式的消费者2
*/
public class WorkConsumer2 {

   public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
       Connection connection = MQUtils.getConnection();
       Channel channel = connection.createChannel();
       channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
       //同一时刻服务器只发送一条消息给消费者
       channel.basicQos(1);
       QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
       //true是自动返回完成状态，false表示手动
       channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,false,queueingConsumer);
       while(true){
           QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
           System.out.println("WorkConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
           Thread.sleep(1000);
           //手动确定返回状态，不写就是自动确认
           channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);
       }
   }
}
    3.3 发布/订阅模型

RabbitMQ的基本用法

发布/订阅模式和Work模式的区别是：Work模式只存在一个队列，多个消费者共同消费一个队列中的消息；而发布订阅模式存在多个队列，不同的消费者可以从各自的队列中处理完全相同的消息。

3.3.1 操作步骤

实现步骤：

  1. 创建交换机（Exchange）类型是fanout（扇出）

  2. 交换机需要绑定不同的队列

  3. 不同的消费者从不同的队列中获得消息

  4. 生产者发送消息到交换机

  5. 再由交换机将消息分发到多个队列

新建队列

RabbitMQ的基本用法

新建交换机

RabbitMQ的基本用法

点击交换机，在bindings里面绑定两个队列

RabbitMQ的基本用法

3.3.2 案例代码

生产者

/**
 * 发布和订阅模式的生产者，消息会通过交换机发到队列
 */
public class PublishProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明fanout exchange
        channel.exchangeDeclare(MQUtils.EXCHANGE_NAME,"fanout");
        String msg = "Hello Fanout";
        //发布消息到交换机
        channel.basicPublish(MQUtils.EXCHANGE_NAME,"",null,msg.getBytes());
        System.out.println("send:" + msg);
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 发布订阅模式的消费者1
 * 两个消费者绑定的消息队列不同
 * 通过交换机一个消息能被不同队列的两个消费者同时获取
 * 一个队列可以有多个消费者，队列中的消息只能被一个消费者获取
 */
public class SubscribeConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        //绑定队列1到交换机
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME,MQUtils.EXCHANGE_NAME,"");
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("Consumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消费者2

public class SubscribeConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME2,false,false,false,null);
        //绑定队列2到交换机
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME2,MQUtils.EXCHANGE_NAME,"");
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME2,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("Consumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}
3.4 路由模型

RabbitMQ的基本用法

路由模式的消息队列可以给队列绑定不同的key，生产者发送消息时，给消息设置不同的key，这样交换机在分发消息时，可以让消息路由到key匹配的队列中。 可以想象上图是一个日志处理系统，C1可以处理error日志消息，C2可以处理info\error\warining类型的日志消息，使用路由模式就很容易实现了。

3.3.1 操作步骤

新建direct类型的交换机

RabbitMQ的基本用法

3.3.2 案例代码

生产者，给myqueue01绑定了key:error，myqueue02绑定了key:debug，然后发送了key:error的消息

/**
  路由模式的生产者，发布消息会有特定的Key，消息会被绑定特定Key的消费者获取
 */
public class RouteProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明交换机类型为direct
        channel.exchangeDeclare(MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"direct");
        String msg = "Hello-->Route";
        //绑定队列1到交换机，指定了Key为error
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME,MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"error");
        //绑定队列2到交换机，指定了Key为debug
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME2,MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"debug");
        //error是一个指定的Key
        channel.basicPublish(MQUtils.EXCHANGE_NAME2,"error",null,msg.getBytes());
        System.out.println("send:" + msg);
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 路由模式的消费者1
 * 可以指定Key，消费特定的消息
 */
public class RouteConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("RouteConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消费者2

/**
 * 路由模式的消费者2
 * 可以指定Key，消费特定的消息
 */
public class RouteConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME2,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME2,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("RouteConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));

        }
    }
}
3.5 主题模型

RabbitMQ的基本用法

主题模式和路由模式差不多，在key中可以加入通配符：

  • * 匹配任意一个单词 com.* —-> com.hopu com.blb com.baidu

  • # 匹配.号隔开的0个或多个单词 com.# —> com.hopu.net com.hopu com.163.xxx.xxx.xxx

3.3.1 案例代码

生产者代码

/**
  主题模式的生产者
 */
public class TopicProductor {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明交换机类型为topic
        channel.exchangeDeclare(MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"topic");
        //绑定队列到交换机，最后指定了Key
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME,MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"xray.#");
        //绑定队列到交换机，最后指定了Key
        channel.queueBind(MQUtils.QUEUE_NAME2,MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"*.*.cn");
        String msg = "Hello-->Topic";
        channel.basicPublish(MQUtils.EXCHANGE_NAME3,"rabbit.com.cn",null,msg.getBytes());
        System.out.println("send:" + msg);
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

消费者1

/**
 * 主题模式的消费者1 ，类似路由模式，可以使用通配符对Key进行筛选
 *   #匹配1个或多个单词，*匹配一个单词
 */
public class TopicConsumer1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("TopicConsumer1 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

消费者2

/**
 * 主题模式的消费者2
 */
public class TopicConsumer2 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Connection connection = MQUtils.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.queueDeclare(MQUtils.QUEUE_NAME2,false,false,false,null);
        QueueingConsumer queueingConsumer = new QueueingConsumer(channel);
        channel.basicConsume(MQUtils.QUEUE_NAME2,true,queueingConsumer);
        while(true){
            QueueingConsumer.Delivery delivery = queueingConsumer.nextDelivery();
            System.out.println("TopicConsumer2 receive :" + new String(delivery.getBody()));
        }
    }
}

4、SpringBoot整合RabbitMQ

        1）创建两个SpringBoot项目，一个作为生产者，一个作为消费者

生产者会发送两种消息：保存课程（更新和添加），删除课程

消费者监听两个队列：保存课程队列和删除课程队列

        2）给生产者和消费者服务添加依赖

 
     org.springframework.boot
     spring-boot-starter-amqp

        3） 给生产者和消费者服务添加配置

spring:
	rabbitmq:
      host: localhost
      port: 5672
      username: admin
      password: 123456
      virtual-host: myhost

        4）生产者的配置，用于生成消息队列和交换机

/**
 * RabbitMQ的配置
 */
@Configuration
public class RabbitMQConfig {

    public static final String QUEUE_COURSE_SAVE = "queue.course.save";
    public static final String QUEUE_COURSE_REMOVE = "queue.course.remove";
    public static final String KEY_COURSE_SAVE = "key.course.save";
    public static final String KEY_COURSE_REMOVE = "key.course.remove";
    public static final String COURSE_EXCHANGE = "edu.course.exchange";

    @Bean
    public Queue queueCourseSave() {
        return new Queue(QUEUE_COURSE_SAVE);
    }

    @Bean
    public Queue queueCourseRemove() {
        return new Queue(QUEUE_COURSE_REMOVE);
    }

    @Bean
    public TopicExchange topicExchange() {
        return new TopicExchange(COURSE_EXCHANGE);
    }

    @Bean
    public Binding bindCourseSave() {
        return BindingBuilder.bind(queueCourseSave()).to(topicExchange()).with(KEY_COURSE_SAVE);
    }

    @Bean
    public Binding bindCourseRemove() {
        return BindingBuilder.bind(queueCourseRemove()).to(topicExchange()).with(KEY_COURSE_REMOVE);
    }
}

        5） 生产者发送消息的核心代码

@Autowired
RabbitTemplate rabbitTemplate;

//发消息的代码
rabbitTemplate.convertAndSend(交换机的名称,消息的key,消息内容);

        6）消费者添加监听器

@Slf4j
@Component
public class CourseMQListener {

    public static final String QUEUE_COURSE_SAVE = "queue.course.save";
    public static final String QUEUE_COURSE_REMOVE = "queue.course.remove";
    public static final String KEY_COURSE_SAVE = "key.course.save";
    public static final String KEY_COURSE_REMOVE = "key.course.remove";
    public static final String COURSE_EXCHANGE = "course.exchange";

    /**
     * 监听课程添加操作
     */
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(value = @Queue(value = QUEUE_COURSE_SAVE, durable = "true"),
                    exchange = @Exchange(value = COURSE_EXCHANGE,
                            type = ExchangeTypes.TOPIC,
                            ignoreDeclarationExceptions = "true")
                    , key = KEY_COURSE_SAVE)})
    public void receiveCourseSaveMessage(String message) {
        try {
            log.info("课程添加：{}",message);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 监听课程删除操作
     */
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(value = @Queue(value = QUEUE_COURSE_REMOVE, durable = "true"),
                    exchange = @Exchange(value = COURSE_EXCHANGE,
                            type = ExchangeTypes.TOPIC,
                            ignoreDeclarationExceptions = "true")
                    , key = KEY_COURSE_REMOVE)})
    public void receiveCourseDeleteMessage(Long id) {
        try {
            log.info("课程删除完成：{}",id);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

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