spring-boot-route（十三）整合RabbitMQ

這篇是SpringBoot整合消息隊列的第一篇文章，我們詳細介紹下消息隊列的相關內容。

消息隊列簡介

1. 什麼是消息隊列

MQ(Message Quene)：通過典型的生產者和消費者模型，生產者不斷向消息隊列中產生消息，消費者不斷的從隊列中獲取消息。因為生產者和消費者都是非同步的，而且生產者只關心消息的發送，消費者只關心消息的接收，沒有業務邏輯的侵入，輕鬆實現業務解耦。

2. 消息隊列有什麼用

  • 非同步處理

場景描述：某商場具有註冊功能，註冊的時候需要發送簡訊驗證碼。

傳統的做法是用戶提交資訊到用戶服務，用戶服務調用簡訊服務發送簡訊，然後給用戶返迴響應，這種是同步的處理方式，耗時較長。加入消息隊列後，用戶直接提交資訊到用戶服務，將資訊寫入消息隊列，直接給用戶返迴響應，簡訊服務從消息隊列中讀取消息進行發送簡訊。

  • 應用解耦

場景描述：某商場下單流程。

傳統做法是用戶下單，訂單系統去查詢庫存系統，如果庫存系統宕機了，則下單失敗，損失訂單量。加入消息隊列後，用戶下單，訂單系統記錄訂單，將訂單資訊寫入消息隊列，下單成功，然後庫存系統恢復正常後去操作資料庫庫存（不考慮庫存為0的情況）。這樣訂單系統和庫存系統就達到松耦合的目的了

  • 流量削峰

場景描述：秒殺活動。

流量過大肯定會導致響應超時或系統宕機，加入消息隊列，用戶秒殺請求寫入消息隊列，設置消息隊列的長度等屬性，達到消息隊列最大長度後，直接返回秒殺失敗，然後再去消費消息隊列的數據，完成秒殺。

RabbitMQ簡介

RabbitMQ是用Erlang語言編寫的，實現了高級消息隊列協議（AMQP）的消息中間件。

1. AMQP協議概念

AMQP：AMQP是一種鏈接協議，直接定義網路交換的數據格式，這使得實現了AMQP的provider本身就是跨平台的。以下是AMQP協議模型：

  • server – 又稱broker，接收客戶端的鏈接，實現amqp實體服務。
  • Connection – 鏈接，應用程式跟broker的網路鏈接。
  • channel – 網路信道，幾乎所有的操作都是在channel中進行，數據的流轉都要在channel上進行。channel是進行消息讀寫的通道。客戶端可以建立多個channel，每個channel代表一個會話任務。
  • message – 消息，伺服器與應用程式之間傳送的數據。由properties和body組成。properties可以對消息進行修飾，比如消息的升級，延遲等高級特性。body就是消息體的內容。
  • virtual host – 虛擬主機，用於進行邏輯隔離，最上層的消息路由，一個虛擬地址裡面可以有多個交換機。exchange和消息隊列message quene。
  • exchange – 交換機，接收消息，根據路由器轉發消息到綁定的隊列。
  • binding – 綁定，交換機和隊列之間的虛擬鏈接，綁定中可以包含routing key。
  • routing key – 一個路由規則，虛擬機可以用它來確定jiekyi如何路由一個特定消息。
  • quene – 消息隊列，保存消息並將它們轉發給消費者。

2. RabbitMQ的消息模型

1. 簡單模型

img

在上圖中：

  • p：生成者
  • C：消費者
  • 紅色部分：quene，消息隊列

2. 工作模型

img

在上圖中：

  • p：生成者
  • C1、C2：消費者
  • 紅色部分：quene，消息隊列

當消息處理比較耗時時，就會出現生產消息的速度遠遠大於消費消息的速度，這樣就會出現消息堆積，無法及時處理。這時就可以讓多個消費者綁定一個隊列，去消費消息，隊列中的消息一旦消費就會丟失，因此任務不會重複執行。

3. 廣播模型（fanout）

img

這種模型中生產者發送的消息所有消費者都可以消費。

在上圖中：

  • p：生成者
  • X：交換機
  • C1、C2：消費者
  • 紅色部分：quene，消息隊列

4. 路由模型（routing）

python-four.png (423×171)

這種模型消費者發送的消息，不同類型的消息可以由不同的消費者去消費。

在上圖中：

  • p：生成者
  • X：交換機，接收到生產者的消息後將消息投遞給與routing key完全匹配的隊列
  • C1、C2：消費者
  • 紅色部分：quene，消息隊列

5. 訂閱模型（topic）

img

這種模型和direct模型一樣，都是可以根據routing key將消息路由到不同的隊列，只不過這種模型可以讓隊列綁定routing key 的時候使用通配符。這種類型的routing key都是由一個或多個單片語成，多個單詞之間用.分割。

通配符介紹：

*：只匹配一個單詞

#：匹配一個或多個單詞

6. RPC模型

img

這種模式需要通知遠程電腦運行功能並等待返回運行結果。這個過程是阻塞的。

當客戶端啟動時，它創建一個匿名獨佔回調隊列。並提供名字為call的函數，這個call會發送RPC請求並且阻塞直到收到RPC運算的結果。

Spring Boot整合RabbitMQ

第一步：引入pom依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

第二步：增加RabbitMQ服務配置資訊

spring:
  rabbitmq:
    virtual-host: javatrip
    port: 5672
    host: 127.0.0.1
    username: guest
    password: guest

這裡我們用廣播模型來舉例使用，廣播模型(fanout)比較好理解，就像公眾號一樣，我每天推文章後，會推送給每個關注用戶，他們都可以看到這條消息。

廣播模型注意點：

  1. 可以有多個隊列
  2. 每個隊列都需要綁定交換機
  3. 每個消費者有自己的隊列
  4. 交換機把消息發送給綁定過的所有隊列

1. 定義兩個隊列

@Configuration
public class RabbitConfig {

    final static String queueNameA = "first-queue";
    final static String queueNameB = "second-queue";

    /***
     * 定義一個隊列，設置隊列屬性
     * @return
     */
    @Bean("queueA")
    public Queue queueA(){

        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        // 消息過期時長，10秒過期
        map.put("x-message-ttl",10000);
        // 隊列中最大消息條數，10條
        map.put("x-max-length",10);
        // 第一個參數，隊列名稱
        // 第二個參數，durable：持久化
        // 第三個參數，exclusive：排外的，
        // 第四個參數，autoDelete：自動刪除
        Queue queue = new Queue(queueNameA,true,false,false,map);
        return queue;
    }
    
    @Bean("queueB")
    public Queue queueB(){

        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        // 消息過期時長，10秒過期
        map.put("x-message-ttl",10000);
        // 隊列中最大消息條數，10條
        map.put("x-max-length",10);
        // 第一個參數，隊列名稱
        // 第二個參數，durable：持久化
        // 第三個參數，exclusive：排外的，
        // 第四個參數，autoDelete：自動刪除
        Queue queue = new Queue(queueNameB,true,false,false,map);
        return queue;
    }
}

2. 定義扇形交換機

@Bean
public FanoutExchange fanoutExchange(){

    // 第一個參數，交換機名稱
    // 第二個參數，durable，是否持久化
    // 第三個參數，autoDelete，是否自動刪除
    FanoutExchange fanoutExchange = new FanoutExchange(exchangeName,true,false);
    return fanoutExchange;
}

3. 交換機和隊列綁定

@Bean
public Binding bindingA(@Qualifier("queueA") Queue queueA, FanoutExchange fanoutExchange){
    Binding binding = BindingBuilder.bind(queueA).to(fanoutExchange);
    return binding;
}

@Bean
public Binding bindingB(@Qualifier("queueB") Queue queueB,FanoutExchange fanoutExchange){
    Binding binding = BindingBuilder.bind(queueB).to(fanoutExchange);
    return binding;
}

4. 創建兩個消費者分別監聽兩個隊列

@RabbitListener(queues = RabbitConfig.queueNameA)
@Component
@Slf4j
public class ConsumerA {

    @RabbitHandler
    public void receive(String message){
        log.info("消費者A接收到的消息："+message);
    }
}

@RabbitListener(queues = RabbitConfig.queueNameB)
@Component
@Slf4j
public class ConsumerB {

    @RabbitHandler
    public void receive(String message){
        log.info("消費者B接收到的消息："+message);
    }
}

5. 創建生產者生產消息

@RestController
public class provider {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("send")
    public void sendMessage(){

        String message = "你好，我是Java旅途";
        rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitConfig.exchangeName,null,message);
    }
}

這樣生產者發送一條消息後，兩個消費者就能同時消費到消息了。

此是spring-boot-route系列的第十三篇文章，這個系列的文章都比較簡單，主要目的就是為了幫助初次接觸Spring Boot 的同學有一個系統的認識。本文已收錄至我的github，歡迎各位小夥伴star！

github：//github.com/binzh303/spring-boot-route

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