本文是RabbitMQ学习笔记的第一部分，介绍了MQ的基本概念和优势，详细讲解了RabbitMQ的架构，包括Broker、Virtual Host等核心概念。接着，阐述了RabbitMQ的安装步骤，并探讨了其四种工作模式：简单模式、Work Queues、Publish/Subscribe和Routing。最后，提到了消息确认机制，包括Confirm和Return两种状态。
RabbitMQ 学习笔记（一）
MQ全称 Message Queue（消息队列），是在消息的传输过程中保存消息的容器。多用于分布式系统之间进行通信。
优势：
-
应用解耦，提升容错性和可维护性
-
异步提速
-
削峰填谷
使用了 MQ 之后，限制消费消息的速度为1000，这样一来，高峰期产生的数据势必会被积压在 MQ 中，高峰就被“削”掉了，但是因为消息积压，在高峰期过后的一段时间内，消费消息的速度还是会维持在1000，直到消费完积压的消息，这就叫做“填谷”。
劣势：
- 系统可用性降低
- 系统复杂性提高
常见的MQ的产品
RabbitMQ基础架构图如下：
-
RabbitMQ相关概念
- Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server就是 Message Broker
- Virtual host：出于多租户和安全因素设计的，把 AMQP 的基本组件划分到一个虚拟的分组中，类似于网络中的 namespace 概念。当多个不同的用户使用同一个 RabbitMQ server 提供的服务时，可以划分出多个vhost，每个用户在自己的 vhost 创建 exchange／queue 等
- Connection：publisher／consumer 和 broker 之间的 TCP 连接
- Channel：如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection，在消息量大的时候建立 TCP Connection的开销将是巨大的，效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接，如果应用程序支持多线程，通常每个thread创建单独的 channel 进行通讯，AMQP method 包含了channel id 帮助客户端和message broker 识别 channel，所以 channel 之间是完全隔离的。Channel 作为轻量级的 Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销
- Exchange：message 到达 broker 的第一站，根据分发规则，匹配查询表中的 routing key，分发消息到queue 中去。常用的类型有：direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)
- Queue：消息最终被送到这里等待 consumer 取走
- Binding：exchange 和 queue 之间的虚拟连接，binding 中可以包含 routing key。Binding 信息被保存到 exchange 中的查询表中，用于 message 的分发依据
-
工作模式
- 简单模式
- work queues
- Publish/Subscribe 发布与订阅模式
- Routing 路由模式
- Topics 主题模式
- RPC 远程调用模式（基本不使用了）
RabbitMQ的安装
1、上传文件
2、安装Erlang
rpm -ivh erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
3、安装RabbitMQ
rpm -ivh socat-1.7.3.2-1.1.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm
4、开启管理界面及配置
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
# 修改默认配置信息
vim /usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin/rabbit.app
# 比如修改密码、配置等等，例如：loopback_users 中的 <<"guest">>,只保
留guest
5、启动
service rabbitmq-server start # 启动服务
service rabbitmq-server stop # 停止服务
service rabbitmq-server restart # 重启服务
6、登录guest/guest
工作模式分析
1、简单模式
//引入依赖
<dependency>
<groupId>com.rabbitmq</groupId>
<artifactId>amqp-client</artifactId>
<version>5.3.0</version>
</dependency>
生产者（简单模式）
/*
* 简单模式
*/
public class Producer {
public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
//获取TCP长连接
Connection conn = RabbitUtils.getConnection();
//创建通信“通道”，相当于TCP中的虚拟连接
Channel channel = conn.createChannel();
//创建队列,声明并创建一个队列，如果队列已存在，则使用这个队列
//第一个参数：队列名称ID
//第二个参数：是否持久化，false对应不持久化数据，MQ停掉数据就会丢失
//第三个参数：是否队列私有化，false则代表所有消费者都可以访问，true代表只有第一次拥有它的消费者才能一直使用，其他消费者不让访问
//第四个：是否自动删除,false代表连接停掉后不自动删除掉这个队列
//其他额外的参数, null
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_HELLOWORLD,false, false, false, null);
String message = "666-888";
//四个参数
//exchange 交换机，暂时用不到，在后面进行发布订阅时才会用到
//队列名称
//额外的设置属性
//最后一个参数是要传递的消息字节数组
channel.basicPublish("", RabbitConstant.QUEUE_HELLOWORLD, null,message.getBytes());
channel.close();
conn.close();
System.out.println("===发送成功===");
}
}
消费者（简单模式）
/*
* 简单模式
*/
public class Consumer {
public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
//获取TCP长连接
Connection conn = RabbitUtils.getConnection();
//创建通信“通道”，相当于TCP中的虚拟连接
Channel channel = conn.createChannel();
//创建队列,声明并创建一个队列，如果队列已存在，则使用这个队列
//第一个参数：队列名称ID
//第二个参数：是否持久化，false对应不持久化数据，MQ停掉数据就会丢失
//第三个参数：是否队列私有化，false则代表所有消费者都可以访问，true代表只有第一次拥有它的消费者才能一直使用，其他消费者不让访问
//第四个：是否自动删除,false代表连接停掉后不自动删除掉这个队列
//其他额外的参数, null
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_HELLOWORLD,false, false, false, null);
//从MQ服务器中获取数据
//创建一个消息消费者
//第一个参数：队列名
//第二个参数代表是否自动确认收到消息，false代表手动编程来确认消息，这是MQ的推荐做法
//第三个参数要传入DefaultConsumer的实现类
channel.basicConsume(RabbitConstant.QUEUE_HELLOWORLD, false, new Reciver(channel));
}
}
class Reciver extends DefaultConsumer {
private Channel channel;
//重写构造函数,Channel通道对象需要从外层传入，在handleDelivery中要用到
public Reciver(Channel channel) {
super(channel);
this.channel = channel;
}
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
String message = new String(body);
System.out.println("消费者接收到的消息："+message);
System.out.println("消息的TagId："+envelope.getDeliveryTag());
//false只确认签收当前的消息，设置为true的时候则代表签收该消费者所有未签收的消息
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
}
}
工具类（公共）
public class RabbitUtils {
private static ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
static {
connectionFactory.setHost("xxx.xxx.xxx.xxx");
connectionFactory.setPort(5672);//5672是RabbitMQ的默认端口号
connectionFactory.setUsername("admin");
connectionFactory.setPassword("admin");
connectionFactory.setVirtualHost("/api");
}
public static Connection getConnection(){
Connection conn = null;
try {
conn = connectionFactory.newConnection();
return conn;
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
2、Work queues 工作队列模式
生产者
/**
* work quenes
* 发送者
*/
public class OrderSystem {
public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
Channel channel = connection.createChannel();
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_SMS, false, false, false, null);
for(int i = 1 ; i <= 100 ; i++) {
SMS sms = new SMS("乘客" + i, "13900000" + i, "您的车票已预订成功");
String jsonSMS = new Gson().toJson(sms);
// 第一个参数 交换机的名称
// 第二个参数 队列的名字
channel.basicPublish("" , RabbitConstant.QUEUE_SMS , null , jsonSMS.getBytes());
}
System.out.println("发送数据成功");
channel.close();
connection.close();
}
}
消费者1（其余的消费者代码和这个一样）
/**
* work quenes
* 消费者
*/
public class SMSSender1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
final Channel channel = connection.createChannel();
// 声明队列
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_SMS, false, false, false, null);
//如果不写basicQos（1），则自动MQ会将所有请求平均发送给所有消费者
//basicQos,MQ不再对消费者一次发送多个请求，而是消费者处理完一个消息后（确认后），在从队列中获取一个新的
channel.basicQos(1);//处理完一个取一个
channel.basicConsume(RabbitConstant.QUEUE_SMS , false , new DefaultConsumer(channel){
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
String jsonSMS = new String(body);
System.out.println("SMSSender1-短信发送成功:" + jsonSMS);
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag() , false);
}
});
}
}
运行结果如图：
3、 Pub/Sub 订阅模式
发送者
/**
* Pub/Sub 订阅模式
* 发送者
* 模拟天气预报发送 多个平台接收的场景
*/
public class WeatherBureau {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
String input = new Scanner(System.in).next();
Channel channel = connection.createChannel();
//第一个参数交换机名字 其他参数和之前的一样 交换机需要手动新建
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER,"" , null , input.getBytes());
// 下面是work quenes模式下的代码
// channel.basicPublish("" , RabbitConstant.QUEUE_SMS , null , jsonSMS.getBytes());
channel.close();
connection.close();
}
}
消费者1
/**
* Pub/Sub 订阅模式
* 消费者1
*/
public class BiaDu {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取TCP长连接
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
//获取虚拟连接
final Channel channel = connection.createChannel();
//声明队列信息
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_BAIDU, false, false, false, null);
//queueBind用于将队列与交换机绑定
//参数1：队列名 参数2：交互机名 参数三：路由key（暂时用不到)
channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_BAIDU, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER, "");
channel.basicQos(1);
channel.basicConsume(RabbitConstant.QUEUE_BAIDU , false , new DefaultConsumer(channel){
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
System.out.println("百度天气收到气象信息：" + new String(body));
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag() , false);
}
});
}
}
消费者2
/**
* Pub/Sub 订阅模式
* 消费者2
*/
public class Sina {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取TCP长连接
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
//获取虚拟连接
final Channel channel = connection.createChannel();
//声明队列信息
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_SINA, false, false, false, null);
//queueBind用于将队列与交换机绑定
//参数1：队列名 参数2：交互机名 参数三：路由key（暂时用不到)
channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_SINA, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER, "");
channel.basicQos(1);
channel.basicConsume(RabbitConstant.QUEUE_SINA , false , new DefaultConsumer(channel){
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
System.out.println("新浪天气收到气象信息：" + new String(body));
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag() , false);
}
});
}
}
-
发布订阅模式与工作队列模式的区别
-
工作队列模式不用定义交换机，而发布/订阅模式需要定义交换机
-
发布/订阅模式的生产方是面向交换机发送消息，工作队列模式的生产方是面向队列发送消息(底层使用默认交换机)
-
发布/订阅模式需要设置队列和交换机的绑定，工作队列模式不需要设置，实际上工作队列模式会将队列绑 定到默认的交换机
-
4、Routing 路由模式
生产者
/**
* 路由模式
* 发送者
* 模拟天气预报发送 多个平台接收的场景
*/
public class WeatherBureau {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
String input = new Scanner(System.in).next();
Channel channel = connection.createChannel();
// 发布订阅模式的
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER,"" , null , input.getBytes());
//第一个参数交换机名字 第二个参数作为 消息的routing key
// me.getKey() 为指定的key
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER_ROUTING,me.getKey() , null , me.getValue().getBytes());
channel.close();
connection.close();
}
}
消费者
/**
* 路由模式
* 消费者
*/
public class Sina {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取TCP长连接
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
//获取虚拟连接
final Channel channel = connection.createChannel();
//声明队列信息
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_SINA, false, false, false, null);
//queueBind用于将队列与交换机绑定
//参数1：队列名 参数2：交互机名 参数三：路由key（暂时用不到)
// channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_SINA, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER, "");
//指定队列与交换机以及routing key之间的关系 路由模式
channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_SINA, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER_ROUTING, "routing key");
channel.basicQos(1);
channel.basicConsume(RabbitConstant.QUEUE_SINA , false , new DefaultConsumer(channel){
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
System.out.println("新浪天气收到气象信息：" + new String(body));
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag() , false);
}
});
}
}
5、Topic模式
生产者和路由模式一样
消费者
/**
* Topic
* 消费者
*/
public class Sina {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取TCP长连接
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
//获取虚拟连接
final Channel channel = connection.createChannel();
//声明队列信息
channel.queueDeclare(RabbitConstant.QUEUE_SINA, false, false, false, null);
//queueBind用于将队列与交换机绑定
//参数1：队列名 参数2：交互机名 参数三：路由key（暂时用不到)
// channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_SINA, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER, "");
//指定队列与交换机以及routing key之间的关系 路由模式
// channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_SINA, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER_ROUTING, "routing key");
//指定队列与交换机以及routing key之间的关系
channel.queueBind(RabbitConstant.QUEUE_SINA, RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER_TOPIC, "us.#");
channel.basicQos(1);
channel.basicConsume(RabbitConstant.QUEUE_SINA , false , new DefaultConsumer(channel){
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
System.out.println("新浪天气收到气象信息：" + new String(body));
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag() , false);
}
});
}
}
工作模式总结
-
简单模式 HelloWorld
- 一个生产者、一个消费者，不需要设置交换机（使用默认的交换机）
-
工作队列模式 Work Queue
- 一个生产者、多个消费者（竞争关系），不需要设置交换机（使用默认的交换机）
-
发布订阅模式 Publish/subscribe
- 需要设置类型为 fanout 的交换机，并且交换机和队列进行绑定，当发送消息到交换机后，交换机会将消息发送到绑定的队列
-
路由模式 Routing
- 需要设置类型为 direct 的交换机，交换机和队列进行绑定，并且指定 routing key，当发送消息到交换机后，交换机会根据 routing key 将消息发送到对应的队列
-
通配符模式 Topic
- 需要设置类型为 topic 的交换机，交换机和队列进行绑定，并且指定通配符方式的 routing key，当发送消息到交换机后，交换机会根据 routing key 将消息发送到对应的队列。
消息确认机制
消息确认有两种状态
- Confirm
- 代表生产者将消息送到Broker时产生的状态，ack表示数据接收，nack代表拒收消息，原因比如队列已满、限流、IO异常…
- Return
- 代表消息被Broker正常接收后，但Broker没有对应的队列进行投递时产生的状态，消息被退回给生产者
- 上面两种状态只代表生产者与Broker之间消息投递的情况，与消费者是否接收/确认消息无关
代码如下：
/**
* 路由模式
* 发送者
* 模拟天气预报发送 多个平台接收的场景
*/
public class WeatherBureau {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Connection connection = RabbitUtils.getConnection();
String input = new Scanner(System.in).next();
Channel channel = connection.createChannel();
//开启confirm监听模式
channel.confirmSelect();
channel.addConfirmListener(new ConfirmListener() {
public void handleAck(long l, boolean b) throws IOException {
//第二个参数代表接收的数据是否为批量接收，一般我们用不到。
System.out.println("消息已被Broker接收,Tag:" + l );
}
public void handleNack(long l, boolean b) throws IOException {
System.out.println("消息已被Broker拒收,Tag:" + l);
}
});
channel.addReturnListener(new ReturnCallback() {
public void handle(Return r) {
System.err.println("===========================");
System.err.println("Return编码：" + r.getReplyCode() + "-Return描述:" + r.getReplyText());
System.err.println("交换机:" + r.getExchange() + "-路由key:" + r.getRoutingKey() );
System.err.println("Return主题：" + new String(r.getBody()));
System.err.println("===========================");
}
});
// 发布订阅模式的
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER,"" , null , input.getBytes());
//第一个参数交换机名字 第二个参数作为 消息的routing key
// me.getKey() 为指定的key
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER_ROUTING,me.getKey() , null , me.getValue().getBytes());
//如果关闭则无法进行监听，因此此处不需要关闭
/*channel.close();
connection.close();*/
}
}
getRoutingKey() );
System.err.println(“Return主题：” + new String(r.getBody()));
System.err.println("===========================");
}
});
// 发布订阅模式的
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER,"" , null , input.getBytes());
//第一个参数交换机名字 第二个参数作为 消息的routing key
// me.getKey() 为指定的key
channel.basicPublish(RabbitConstant.EXCHANGE_WEATHER_ROUTING,me.getKey() , null , me.getValue().getBytes());
//如果关闭则无法进行监听，因此此处不需要关闭
/*channel.close();
connection.close();*/
}
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