RabbitMQ入门

1.简介

MQ全称为Message Queue,即消息队列, RabbitMQ是由erlang语言开发,基于AMQP(Advanced Message Queue 高级消息队列协议)协议实现的消息队列,它是一种应用程序之间的通信方法,消息队列在分布式系统开 发中应用非常广泛。

RabbitMQ官方地址:http://www.rabbitmq.com/

开发中消息队列通常有如下应用场景:

1、任务异步处理。

将不需要同步处理的并且耗时长的操作由消息队列通知消息接收方进行异步处理,提高了应用程序的响应时间。

2、应用程序解耦合

MQ相当于一个中介,生产方通过MQ与消费方交互,它将应用程序进行解耦合。

2.工作原理

下图是RabbitMQ的基本结构:

 

组成部分说明如下:

  • Broker:消息队列服务进程,此进程包括两个部分:Exchange和Queue

  • Exchange:消息队列交换机,按一定的规则将消息路由转发到某个队列,对消息进行过滤

  • Queue:消息队列,存储消息的队列,消息到达队列并转发给指定的消费方

  • Producer:消息生产者,即生产方客户端,生产方客户端将消息发送到MQ

  • Consumer:消息消费者,即消费方客户端,接收MQ转发的消息

消息发布接收流程:

-----发送消息-----

1、生产者和Broker建立TCP连接。

2、生产者和Broker建立通道。

3、生产者通过通道消息发送给Broker,由Exchange将消息进行转发。

4、Exchange将消息转发到指定的Queue(队列)

----接收消息-----

1、消费者和Broker建立TCP连接

2、消费者和Broker建立通道

3、消费者监听指定的Queue(队列)

4、当有消息到达Queue时Broker默认将消息推送给消费者。

5、消费者接收到消息。

3.mac安装RabbitMQ

https://www.jianshu.com/p/60c358235705

4.编写第一个hello world

(1)创建maven工程

test-rabbitmq-producer:生产者工程

test-rabbitmq-consumer:消费者工程

(2)导入pom依赖

  <dependency>
            <groupId>com.rabbitmq</groupId>
            <artifactId>amqp-client</artifactId>
            <version>4.0.3</version>
  </dependency>

(3)生产者

public class Producer01 {
    /**
     * 队列名称
     */
    private static final String QUEUE = "helloworld";
​
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        Connection connection = null;
        Channel channel = null;
        try {
            ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost("localhost");
            factory.setPort(5672);
            factory.setUsername("guest");
            factory.setPassword("guest");
            //rabbitmq默认虚拟机名称为“/”,虚拟机相当于一个独立的mq服务
            factory.setVirtualHost("/");
            //创建与RabbitMQ服务的TCP连接
            connection = factory.newConnection();
            //创建与Exchange的通道,每个连接可以创建多个通道,每个通道代表一个会话任务
            channel = connection.createChannel();
            /**
             * 声明队列,如果Rabbit中没有此队列将自动创建
             *
             * param1:队列名称
             * param2:是否持久化
             * param3:队列是否独占此连接
             * param4:队列不再使用时是否自动删除此队列
             * param5:队列参数
             */
            channel.queueDeclare(QUEUE, true, false, false, null);
            String message = "helloworld小明:" + System.currentTimeMillis();
            /**
             * 消息发布方法
             *
             * param1:Exchange的名称,如果没有指定,则使用Default Exchange
             * param2:routingKey,消息的路由Key,是用于Exchange(交换机)将消息转发到指定的消息队列
             * param3:消息包含的属性
             * param4:消息体
             */
            /**
             * 这里没有指定交换机,消息将发送给默认交换机,每个队列也会绑定那个默认的交换机,但是不能显示绑定或解除绑定
             * 默认的交换机,routingKey等于队列名称
             */
            channel.basicPublish("", QUEUE, null, message.getBytes());
            System.out.println("Send Message is:'" + message + "'");
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            if (channel != null) {
                channel.close();
            }
            if (connection != null) {
                connection.close();
            }
        }
    }
}

(4)消费者

public class Consumer01 {
    private static final String QUEUE = "helloworld";
​
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        //设置RabbitMQ所在服务器的ip和端口
        factory.setHost("127.0.0.1");
        factory.setPort(5672);
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        //声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE, true, false, false, null);
        //定义消费方法
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            /**
             * 消费者接收消息调用此方法
             *
             * @param consumerTag 消费者的标签,在channel.basicConsume()去指定
             * @param envelope    消息包的内容,可从中获取消息id,消息routingkey,交换机,消息和重传标志
             *                    (收到消息失败后是否需要重新发送)
             * @param properties 消息属性
             * @param body 消息内容
             * @throws IOException
             */
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                //交换机
                System.out.println("exchange:" + envelope.getExchange());
                //消息id,mq在channel中用来表示标识消费的id,可用于确认消息已接收
                System.out.println("deliveryTag:" + envelope.getDeliveryTag());
                //路由key
                System.out.println("routingKey:" + envelope.getRoutingKey());
                //消息
                System.out.println("receive message:" + new String(body, StandardCharsets.UTF_8));
            }
        };
        /**
         * 监听队列String queue, boolean autoAck,Consumer callback
         * 参数明细
         *  1、队列名称
         *  2、是否自动回复,设置为true为表示消息接收到自动向mq回复接收到了,mq接收到回复会删除消息,设置为false则需要手动回复
         *  3、消费消息的方法,消费者接收到消息后调用此方法
         * */
        channel.basicConsume(QUEUE, true, consumer);
    }
}

(5)测试

启动生产者,启动消费者。

消费者打印如下:

exchange:
deliveryTag:1
routingKey:helloworld
receive message:helloworld小明:1569484087557

5.工作模式

RabbitMQ有以下几种工作模式 :

  • Work queues

  • Publish/Subscribe

  • Routing

  • Topics

  • Header

  • RPC

(1)Work queues

work queues与入门程序相比,多了一个消费端,两个消费端共同消费同一个队列中的消息。

应用场景:对于任务过重或任务较多情况使用工作队列可以提高任务处理的速度。

测试:

1、使用入门程序,启动多个消费者。

2、生产者发送多个消息。

(2)Publish/subscribe

发布订阅模式:

1、每个消费者监听自己的队列

2、生产者将消息发给broker,由交换机将消息转发到绑定此交换机的每个队列,每个绑定交换机的队列都将接收到消息

案例:

用户通知,当用户充值成功或转账完成系统通知用户,通知方式有短信、邮件多种方法 。

生产者

public class Producer02_publish {
    private static final String QUEUE_INFORM_EMAIL = "queue_inform_email";
    private static final String QUEUE_INFORM_SMS = "queue_inform_sms";
    private static final String EXCHANGE_FANOUT_INFORM = "exchange_fanout_inform";
​
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Channel channel = null;
        try {
            //创建一个与MQ的连接
            ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost("127.0.0.1");
            factory.setPort(5672);
            factory.setUsername("guest");
            factory.setPassword("guest");
            factory.setVirtualHost("/");
            connection = factory.newConnection();
            channel = connection.createChannel();
            //声明交换机 (String exchange, BuiltinExchangeType type)
            /**
             *参数明细
             * 1、交换机名称
             * 2、交换机类型
             *      fanout: 发布订阅的工作模式 publish/scribe
             *      direct: 路由的工作模式
             *      topic: 通配符的工作模式
             *      headers: headers的工作模式
             * */
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_FANOUT_INFORM, BuiltinExchangeType.FANOUT);
            //声明队列 (String queue,boolean durable, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map<String, Object> arguments)
            /**
             * 参数明细:
             * 1、队列名称
             * 2、是否持久化
             * 3、是否独占此队列
             * 4、队列不用是否自动删除
             * 5、参数
             */
            channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_EMAIL, true, false, false, null);
            channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_SMS, true, false, false, null);
            //交换机和队列绑定 (String queue, String exchange, String routingKey)
            /**
             *参数明细
             * 1、队列名称
             * 2、交换机名称
             * 3、路由key
             * */
            channel.queueBind(QUEUE_INFORM_EMAIL, EXCHANGE_FANOUT_INFORM, "");
            channel.queueBind(QUEUE_INFORM_SMS, EXCHANGE_FANOUT_INFORM, "");
            //发送消息
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                String message = "inform to user" + i;
                //向交换机发送消息 (String exchange, String routingKey, BasicProperties props,byte[] body)
                /**
                 息将发到此队列
                 * 参数明细
                 * 1、交换机名称,不指令使用默认交换机名称 Default Exchange
                 * 2、routingKey(路由key),根据key名称将消息转发到具体的队列,这里填写队列名称表示消息将发送到此队列
                 * 3、消息属性
                 * 4、消息内容
                 * */
                channel.basicPublish(EXCHANGE_FANOUT_INFORM, "", null, message.getBytes());
                System.out.println("Send Message is:'" + message + "'");
            }
        } catch (IOException | TimeoutException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (channel != null) {
                try {
                    channel.close();
                } catch (IOException | TimeoutException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (connection != null) {
                try {
                    connection.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

邮件发送消费者

public class Consumer02_subscribe_email {
    //队列名称
    private static final String QUEUE_INFORM_EMAIL = "queue_inform_email";
    private static final String EXCHANGE_FANOUT_INFORM = "exchange_fanout_inform";
​
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("127.0.0.1");
        factory.setPort(5672);
        factory.setUsername("guest");
        factory.setPassword("guest");
        factory.setVirtualHost("/");
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
​
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_FANOUT_INFORM, BuiltinExchangeType.FANOUT);
​
        channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_EMAIL, true, false, false, null);
​
        channel.queueBind(QUEUE_INFORM_EMAIL, EXCHANGE_FANOUT_INFORM, "");
​
        //定义消费方法
        DefaultConsumer defaultConsumer = new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                String message = new String(body, StandardCharsets.UTF_8);
                System.out.println(message);
            }
        };
​
        //监听队列
        channel.basicConsume(QUEUE_INFORM_EMAIL, true, defaultConsumer);
    }
}

短信发送消费者参考上边的代码。

测试

使用生产者发送若干条消息,每条消息都转发到各个队列,每个消费者都接收到了消息。

思考:publish/subscribe与work queues有什么区别

区别:

1)work queues不用定义交换机,而publish/subscribe需要定义交换机。

2)publish/subscribe的生产方是面向交换机发送消息,work queues的生产方是面向队列发送消息(底层使用默认交换机)。

3)publish/subscribe需要设置队列和交换机的绑定,work queues不需要设置,实质上work queues会将队列绑定到默认的交换机 。

相同点: 所以两者实现的发布/订阅的效果是一样的,多个消费端监听同一个队列不会重复消费消息。

思考:实质工作用什么 publish/subscribe还是work queues

建议使用 publish/subscribe,发布订阅模式比工作队列模式更强大,并且发布订阅模式可以指定自己专用的交换机。

(3)Routing

路由模式:

1、每个消费者监听自己的队列,并且设置routingkey。

2、生产者将消息发给交换机,由交换机根据routingkey来转发消息到指定的队列。

(4)Topics

路由模式:

1、每个消费者监听自己的队列,并且设置带统配符的routingkey。

2、生产者将消息发给broker,由交换机根据routingkey来转发消息到指定的队列。

案例:

根据用户的通知设置去通知用户,设置接收Email的用户只接收Email,设置接收sms的用户只接收sms,设置两种通知类型都接收的则两种通知都有效。

生产者

public class Producer04_topics {
    //队列名称
    private static final String QUEUE_INFORM_EMAIL = "queue_inform_email";
    private static final String QUEUE_INFORM_SMS = "queue_inform_sms";
    private static final String EXCHANGE_TOPICS_INFORM="exchange_topics_inform";
    private static final String ROUTINGKEY_EMAIL="inform.#.email.#";
    private static final String ROUTINGKEY_SMS="inform.#.sms.#";
    public static void main(String[] args) {
        //通过连接工厂创建新的连接和mq建立连接
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        connectionFactory.setPort(5672);//端口
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        //设置虚拟机,一个mq服务可以设置多个虚拟机,每个虚拟机就相当于一个独立的mq
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
​
        Connection connection = null;
        Channel channel = null;
        try {
            //建立新连接
            connection = connectionFactory.newConnection();
            //创建会话通道,生产者和mq服务所有通信都在channel通道中完成
            channel = connection.createChannel();
​
            //声明队列,如果队列在mq 中没有则要创建
            channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_EMAIL,true,false,false,null);
            channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_SMS,true,false,false,null);
​
            //声明一个交换机
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_TOPICS_INFORM, BuiltinExchangeType.TOPIC);
​
            //进行交换机和队列绑定
            channel.queueBind(QUEUE_INFORM_EMAIL,EXCHANGE_TOPICS_INFORM,ROUTINGKEY_EMAIL);
            channel.queueBind(QUEUE_INFORM_SMS,EXCHANGE_TOPICS_INFORM,ROUTINGKEY_SMS);
​
            //发送消息
            for(int i=0;i<5;i++){
                //发送消息的时候指定routingKey
                String message = "send email inform message to user";
                channel.basicPublish(EXCHANGE_TOPICS_INFORM,"inform.email",null,message.getBytes());
                System.out.println("send to mq "+message);
            }
            for(int i=0;i<5;i++){
                //发送消息的时候指定routingKey
                String message = "send sms inform message to user";
                channel.basicPublish(EXCHANGE_TOPICS_INFORM,"inform.sms",null,message.getBytes());
                System.out.println("send to mq "+message);
            }
            for(int i=0;i<5;i++){
                //发送消息的时候指定routingKey
                String message = "send sms and email inform message to user";
                channel.basicPublish(EXCHANGE_TOPICS_INFORM,"inform.sms.email",null,message.getBytes());
                System.out.println("send to mq "+message);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭连接
            //先关闭通道
            try {
                channel.close();
            } catch (IOException | TimeoutException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                connection.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
​

sms消费者

public class Consumer04_topics_sms {
    //队列名称
    private static final String QUEUE_INFORM_SMS = "queue_inform_sms";
    private static final String EXCHANGE_TOPICS_INFORM = "exchange_topics_inform";
    private static final String ROUTINGKEY_SMS = "inform.#.sms.#";
​
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //通过连接工厂创建新的连接和mq建立连接
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        connectionFactory.setPort(5672);//端口
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
​
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
​
        //声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_SMS, true, false, false, null);
​
        //声明一个交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_TOPICS_INFORM, BuiltinExchangeType.TOPIC);
        //进行交换机和队列绑定
        channel.queueBind(QUEUE_INFORM_SMS, EXCHANGE_TOPICS_INFORM, ROUTINGKEY_SMS);
​
        //实现消费方法
        DefaultConsumer defaultConsumer = new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                //交换机
                String exchange = envelope.getExchange();
                //消息id,mq在channel中用来标识消息的id,可用于确认消息已接收
                long deliveryTag = envelope.getDeliveryTag();
                //消息内容
                String message = new String(body, StandardCharsets.UTF_8);
                System.out.println("receive message:" + message);
            }
        };
​
        //监听队列
        channel.basicConsume(QUEUE_INFORM_SMS, true, defaultConsumer);
​
    }
}

测试

使用生产者发送若干条消息,每条消息都转发到各个队列,每个消费者都接收到了消息。

sms消费者消费内容如下:

receive message:send sms inform message to user
receive message:send sms inform message to user
receive message:send sms inform message to user
receive message:send sms inform message to user
receive message:send sms inform message to user
receive message:send sms and email inform message to user
receive message:send sms and email inform message to user
receive message:send sms and email inform message to user
receive message:send sms and email inform message to user
receive message:send sms and email inform message to user

(5)header模式

header模式与routing不同的地方在于,header模式取消routingkey,使用header中的 key/value(键值对)匹配队列。

生产者

public class Producer05_header {
    //队列名称
    private static final String QUEUE_INFORM_EMAIL = "queue_inform_email";
    private static final String QUEUE_INFORM_SMS = "queue_inform_sms";
    private static final String EXCHANGE_HEADERS_INFORM = "exchange_headers_inform";

    public static void main(String[] args) {
        //通过连接工厂创建新的连接和mq建立连接
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        connectionFactory.setPort(5672);//端口
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        //设置虚拟机,一个mq服务可以设置多个虚拟机,每个虚拟机就相当于一个独立的mq
        connectionFactory.setVirtualHost("/");

        Connection connection = null;
        Channel channel = null;
        try {
            //建立新连接
            connection = connectionFactory.newConnection();
            //创建会话通道,生产者和mq服务所有通信都在channel通道中完成
            channel = connection.createChannel();

            //声明队列,如果队列在mq 中没有则要创建
            channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_EMAIL, true, false, false, null);
            channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_SMS, true, false, false, null);

            //声明一个交换机
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_HEADERS_INFORM, BuiltinExchangeType.HEADERS);

            //进行交换机和队列绑定
            Map<String, Object> headers_email = new Hashtable<String, Object>();
            headers_email.put("inform_type", "email");
            Map<String, Object> headers_sms = new Hashtable<String, Object>();
            headers_sms.put("inform_type", "sms");
            channel.queueBind(QUEUE_INFORM_EMAIL, EXCHANGE_HEADERS_INFORM, "", headers_email);
            channel.queueBind(QUEUE_INFORM_SMS, EXCHANGE_HEADERS_INFORM, "", headers_sms);


            String message = "email inform to user";
            Map<String, Object> headers = new Hashtable<String, Object>();
            headers.put("inform_type", "email");//匹配email通知消费者绑定的header
//            headers.put("inform_type", "sms");// 匹配sms通知消费者绑定的header
            AMQP.BasicProperties.Builder properties = new AMQP.BasicProperties.Builder();
            properties.headers(headers);
            //Email通知
            channel.basicPublish(EXCHANGE_HEADERS_INFORM, "", properties.build(), message.getBytes());

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭连接
            //先关闭通道
            try {
                channel.close();
            } catch (IOException | TimeoutException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                connection.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

消费者

public class Consumer05_header {
    //队列名称
    private static final String QUEUE_INFORM_EMAIL = "queue_inform_email";
    private static final String EXCHANGE_HEADERS_INFORM = "exchange_headers_inform";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        //通过连接工厂创建新的连接和mq建立连接
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        connectionFactory.setPort(5672);//端口
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setVirtualHost("/");

        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();

        //声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_INFORM_EMAIL, true, false, false, null);

        //声明一个交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_HEADERS_INFORM, BuiltinExchangeType.HEADERS);
        //进行交换机和队列绑定
        Map<String, Object> headers_email = new Hashtable<String, Object>();
        headers_email.put("inform_type", "email");
        channel.queueBind(QUEUE_INFORM_EMAIL, EXCHANGE_HEADERS_INFORM, "", headers_email);

        //实现消费方法
        DefaultConsumer defaultConsumer = new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                //交换机
                String exchange = envelope.getExchange();
                //消息id,mq在channel中用来标识消息的id,可用于确认消息已接收
                long deliveryTag = envelope.getDeliveryTag();
                //消息内容
                String message = new String(body, StandardCharsets.UTF_8);
                System.out.println("receive message:" + message);
            }
        };

        //监听队列
        channel.basicConsume(QUEUE_INFORM_EMAIL, true, defaultConsumer);

    }
}

(6)RPC

 

RPC即客户端远程调用服务端的方法 ,使用MQ可以实现RPC的异步调用,基于Direct交换机实现,流程如下:

1、客户端即是生产者又是消费者,向RPC请求队列发送RPC调用消息,同时监听RPC响应队列

2、服务端监听RPC请求队列的消息,收到消息后执行服务端的方法,得到方法返回的结果

3、服务端将RPC方法的结果发送到RPC响应队列

4、客户端(RPC调用方)监听RPC响应队列,接收到RPC调用结果

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