微服务技术栈SpringCloud+RabbitMQ+Docker+Redis+搜索+分布式（四）：消息队列MQ

文章目录

一、消息队列MQ
二、RabbitMQ
- 2.1 单机部署
- 2.2 消息模型
三、SpringAMAP
- 3.1 简单消息队列
- 3.2 工作消息队列
- 3.3 发布-订阅模型：FanoutExchange 广播交换机
- 3.4 发布-订阅模型：DirectExchange 路由交换机
- 3.5 发布-订阅模型：TopicExchange 话题交换机
- 3.6 消息转换器

一、消息队列MQ

同步调用的优点：时效性较强，可以立即得到结果；
同步调用的问题：耦合度高；性能和吞吐能力下降；有额外的资源消耗；有级联失败问题；

异步调用常见实现就是事件驱动模式
异步通信的优点：耦合度低；吞吐量提升；故障隔离；流量削峰；
异步通信的缺点：依赖于Broker的可靠性、安全性、吞吐能力；架构复杂了，业务没有明显的流程线，不好追踪管理；

在这里插入图片描述

二、RabbitMQ

RabbitMQ的官网：https://www.rabbitmq.com/
在这里插入图片描述

2.1 单机部署

我们在Centos7虚拟机中使用Docker来安装。

下载镜像

方式一：在线拉取

docker pull rabbitmq:3-management

方式二：从本地加载

在课前资料已经提供了镜像包：
上传到虚拟机中后，使用命令加载镜像即可：

docker load -i mq.tar

安装MQ

执行下面的命令来运行MQ容器：

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management

通过主机IP:15672 访问RabbitMQ的管理界面

2.2 消息模型

在这里插入图片描述

在官网 https://www.rabbitmq.com/ 中，选择文件 -> 入门，可看见案例demo
在这里插入图片描述
下面演示：官网的基本消息队列模型

publisher

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class PublisherTest {
    @Test
    public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.101.6");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");  //虚拟主机
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.发送消息
        String message = "hello, rabbitmq!";
        channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes());
        System.out.println("发送消息成功：【" + message + "】");

        // 5.关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();

    }
}

consumer

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class ConsumerTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.101.6");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.订阅消息
        channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                // 5.处理消息
                String message = new String(body);
                System.out.println("接收到消息：【" + message + "】");
            }
        });
        System.out.println("等待接收消息。。。。");
    }
}

在这里插入图片描述

三、SpringAMAP

在这里插入图片描述

3.1 简单消息队列

在这里插入图片描述

流程如下：

在父工程中引入spring-amqp的依赖

<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>

在publisher和consumer服务中编写application.yml，添加mq连接信息

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.150.101 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: itcast
    password: 123321
    virtual-host: /  # 虚拟主机

在publisher服务中新建一个测试类，编写测试方法，然后运行测试方法发送消息

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessage2SimpleQueue() {
        String queueName = "simple.queue";  // 队列名称
        String message = "hello, spring amqp!"; // 消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

在consumer服务中新建一个类，编写消费逻辑，然后启动服务。定义类，添加@Component注解；类中声明方法，添加@RabbitListener注解，方法参数就时消息。注意：消息一旦消费就会从队列删除，RabbitMQ没有消息回溯功能

@Component
public class SpringRabbitListener {

     @RabbitListener(queues = "simple.queue")
     public void listenSimpleQueue(String msg) {
         System.out.println("消费者接收到simple.queue的消息：【" + msg + "】");
     }
}

3.2 工作消息队列

在这里插入图片描述

前面步骤同上，编写publisher

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessage2WorkQueue() throws InterruptedException {
        String queueName = "simple.queue";
        String message = "hello, message__";
        for (int i = 1; i <= 50; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i);
            Thread.sleep(20);
        }
    }
}

设置两个消费者

@Component
public class SpringRabbitListener {


    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenWorkQueue1(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("消费者1接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
        Thread.sleep(20);
    }

    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenWorkQueue2(String msg) throws InterruptedException {
        System.err.println("消费者2........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
        Thread.sleep(200);
    }

由于消费者存在消息预取机制【即：消费者会将队列中的消息提前取出来，再处理】导致两个消费者处理消息的数量一致【即：一半一半】，因此需要在消费者的application设置prefetch=1如下【用来保证每次处理完一条消息再取消息】，这样消费者1比消费者2处理的消息更多。

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.150.101 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: itcast
    password: 123321
    virtual-host: /  # 虚拟主机
    listener:
      simple:
        prefetch: 1 # 每次只能获取一条消息，处理完成后才能获取下一个消息，该用于解决消息预取机制

3.3 发布-订阅模型：FanoutExchange 广播交换机

在这里插入图片描述

前面步骤同上，编写publisher

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @Test
    public void testSendFanoutExchange() {
        // 交换机名称
        String exchangeName = "itcast.fanout";
        // 消息
        String message = "hello, every one!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
    }
}

声明一个交换机，两个消息队列，并完成绑定，然后设置两个消费者接收消息。最后测试发现两个消费者可以接收发布者的消息

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 {
    // 1.声明FanoutExchange交换机
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange(){
        return new FanoutExchange("itcast.fanout");
    }

    // 2.声明第1个队列 注意：此方法名是该队列的唯一ID
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1(){
        return new Queue("fanout.queue1");
    }

    // 3.绑定队列1到交换机 注意：参数名要与上述定义的方法名保持一致
    @Bean
    public Binding fanoutBinding1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder
                .bind(fanoutQueue1)
                .to(fanoutExchange);
    }

    // 声明第2个队列 注意：此方法名是该队列的唯一ID
    @Bean
    public Queue fanoutQueue2(){
        return new Queue("fanout.queue2");
    }

    // 绑定队列2到交换机 注意：参数名要与上述定义的方法名保持一致
    @Bean
    public Binding fanoutBinding2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder
                .bind(fanoutQueue2)
                .to(fanoutExchange);
    }
}

@Component
public class SpringRabbitListener {
    @RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
    public void listenFanoutQueue1(String msg) {
        System.out.println("消费者接收到fanout.queue1的消息：【" + msg + "】");
    }
    @RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
    public void listenFanoutQueue2(String msg) {
        System.out.println("消费者接收到fanout.queue2的消息：【" + msg + "】");
    }

在这里插入图片描述

3.4 发布-订阅模型：DirectExchange 路由交换机

在这里插入图片描述

前面步骤同上，编写publisher

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendDirectExchange() {
        // 交换机名称
        String exchangeName = "itcast.direct";
        // 消息
        String message = "hello, blue!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "blue", message);
    }
}

设置两个消费者，并且用@RabbitListener注解的方式声明 Binding Queue Exchange Key。当发送者发送key=blue的消息时，只有消费者1收到。

@Component
public class SpringRabbitListener {
    /**
     * 4.发布-订阅模型：Direct 路由
     * 用注解的方式声明 Binding Queue Exchange Key
     */

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "direct.queue1"),
            exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
            key = {"red", "blue"}
    ))   // type表示哪种交换机
    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 + "】");
    }
}

在这里插入图片描述

3.5 发布-订阅模型：TopicExchange 话题交换机

在这里插入图片描述

实现消费者1接收中国的所有消息，消费者2接收所有的新闻

前面步骤同上，编写publisher

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Test
    public void testSendTopicExchange() {
        // 交换机名称
        String exchangeName = "itcast.topic";
        // 消息
        String message = "今天天气不错，我的心情好极了!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.wearther", message);
    }
}

设置两个消费者，并且用@RabbitListener注解的方式声明 Binding Queue Exchange Key。当发送者发送key=china.wearther的消息时，只有消费者1收到。

@Component
public class SpringRabbitListener {
    /**
     * 5.发布-订阅模型：topic 路由
     * 用注解的方式声明 Binding Queue Exchange Key
     */
    @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 + "】");
    }
}

3.6 消息转换器

上述传递的都是String类型的，而实际需要传递Object类型的数据，因此我么需要对消息进行转换

前面步骤同上，编写publisher

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {
    @Test
    public void testSendObjectQueue() {
        Map<String, Object> msg = new HashMap<>();
        msg.put("name","小明");
        msg.put("age",12);
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("object.queue", msg);
    }
}

设置两个消费者，并且用@RabbitListener注解的方式声明 Binding Queue Exchange Key。当发送者发送key=china.wearther的消息时，只有消费者1收到。

@Component
public class SpringRabbitListener {
    /**
     * 6.消息转换器
     *
     */
    @RabbitListener(queues = "object.queue")
    public void listenObjectQueue(Map<String,Object> msg){
        System.out.println("接收到object.queue的消息：" + msg);
    }
}

但这样存在一个问题publisher发布的数据被序列化，因此我们需要在publisher和consumer的pom文件（或者父工程的pom文件）中添加依赖，并且在Application中反序列化

        <!--JSON序列化-->
        <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</artifactId>
        </dependency>

@SpringBootApplication
public class PublisherApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PublisherApplication.class);
    }

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

@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
    }

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