1、什么是MQ
MQ(message queue)，从字面意思上看消息排队，本质是个队列，FIFO 先入先出，只不过队列中存放的内容是message ，MQ还是一种跨进程的通信机制，用于上下游传递消息。在互联网架构中，MQ 是一种非常常见的上下游“逻辑解耦+物理解耦”的消息通信服务。使用了 MQ 之后，消息发送上游只需要依赖 MQ，不用依赖其他服务
2、为什么要使用MQ
1、流量消峰
如果订单系统最多能处理一万次订单，这个处理能力应付正常时段的下单时绰绰有余，正常时段我们下单一秒后就能返回结果。但是在高峰期，如果有两万次下单操作，系统是处理不了的，只能限制订单超过一万后不允许用户下单。使用消息队列做缓冲，我们可以取消这个限制，把一秒内下的订单分散成一段时间来处理，这时有些用户可能在下单十几秒后才能收到下单成功的操作，但是比不能下单的体验要好。
2、应用解耦
以电商应用为例，应用中有订单系统、库存系统、物流系统、支付系统。用户创建订单后，如果耦合调用库存系统、物流系统、支付系统，任何一个子系统出了故障，都会造成下单操作异常。当转变成基于消息队列的方式后，系统间调用的问题会减少很多，比如物流系统因为发生故障，需要几分钟来修复。在这几分钟的时间里，物流系统要处理的内存被缓存在消息队列中，用户的下单操作可以正常完成。当物流系统恢复后，继续处理订单信息即可，中单用户感受不到物流系统的故障，提升系统的可用性。
3、异步处理
有些服务间调用是异步的，例如 A 调用 B，B 需要花费很长时间执行，但是 A 需要知道 B 什么时候可以执行完，以前一般有两种方式，A 过一段时间去调用 B 的查询 api 查询。或者 A 提供一个 callback api， B 执行完之后调用 api 通知 A 服务。这两种方式都不是很优雅，使用消息总线，可以很方便解决这个问题， A 调用 B 服务后，只需要监听 B 处理完成的消息，当 B 处理完成后，会发送一条消息给 MQ，MQ 会将此消息转发给 A 服务。这样 A 服务既不用循环调用 B 的查询 api，也不用提供 callback api。同样B 服务也不用做这些操作。A 服务还能及时的得到异步处理成功的消息。
3、MQ的分类
1、ActiveMQ
**优点：**单机吞吐量万级，时效性 ms 级，可用性高，基于主从架构实现高可用性，消息可靠性，较低的概率丢失数据
**缺点:**官方社区现在对 ActiveMQ 5.x 维护越来越少，高吞吐量场景较少使用。
2、Kafka
大数据的杀手锏，谈到大数据领域内的消息传输，则绕不开 Kafka，这款为大数据而生的消息中间件， 以其百万级 TPS **（Transactions Per Second 系统吞吐量）**的吞吐量名声大噪，迅速成为大数据领域的宠儿，在数据采集、传输、存储的过程中发挥着举足轻重的作用。目前已经被 LinkedIn，Uber, Twitter, Netflix 等大公司所采纳。
优点: 性能卓越，单机写入 TPS 约在百万条/秒，最大的优点，就是吞吐量高。时效性 ms 级可用性非常高，kafka 是分布式的，一个数据多个副本，少数机器宕机，不会丢失数据，不会导致不可用,消费者采用 Pull 方式获取消息, 消息有序, 通过控制能够保证所有消息被消费且仅被消费一次;有优秀的第三方Kafka Web 管理界面 Kafka-Manager；在日志领域比较成熟，被多家公司和多个开源项目使用；功能支持： 功能较为简单，主要支持简单的 MQ 功能，在大数据领域的实时计算以及日志采集被大规模使用
**缺点：**Kafka 单机超过 64 个队列/分区，Load 会发生明显的飙高现象，队列越多，load 越高，发送消息响应时间变长，使用短轮询方式，实时性取决于轮询间隔时间，消费失败不支持重试；支持消息顺序， 但是一台代理宕机后，就会产生消息乱序，社区更新较慢；
3、RocketMQ
RocketMQ 出自阿里巴巴的开源产品，用 Java 语言实现，在设计时参考了 Kafka，并做出了自己的一些改进。被阿里巴巴广泛应用在订单，交易，充值，流计算，消息推送，日志流式处理，binglog 分发等场景。
**优点:单机吞吐量十万级,可用性非常高，分布式架构,**消息可以做到 0 丢失,**MQ 功能较为完善，还是分布式的，扩展性好,**支持 10 亿级别的消息堆积，不会因为堆积导致性能下降,源码是 java 我们可以自己阅读源码，定制自己公司的 MQ
**缺点：**支持的客户端语言不多，目前是 java 及 c++，其中 c++不成熟；社区活跃度一般,没有在MQ
核心中去实现 JMS 等接口,有些系统要迁移需要修改大量代码
4、RabbitMQ
2007 年发布，是一个在AMQP(高级消息队列协议)基础上完成的，可复用的企业消息系统，是当前最主流的消息中间件之一。
优点:由于 erlang 语言的高并发特性，性能较好；吞吐量到万级，MQ 功能比较完备,健壮、稳定、易用、跨平台、支持多种语言 如：Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP 等，支持 AJAX 文档齐全；开源提供的管理界面非常棒，用起来很好用,社区活跃度高；更新频率相当高
https://www.rabbitmq.com/news.html
缺点： 商业版需要收费,学习成本较高
4、MQ的选择
1、Kafka
Kafka 主要特点是基于Pull 的模式来处理消息消费，追求高吞吐量，一开始的目的就是用于日志收集和传输，适合产生大量数据的互联网服务的数据收集业务。大型公司建议可以选用，如果有日志采集功能， 肯定是首选 kafka 了。
2、RocketMQ
天生为金融互联网领域而生，对于可靠性要求很高的场景，尤其是电商里面的订单扣款，以及业务削峰，在大量交易涌入时，后端可能无法及时处理的情况。RoketMQ 在稳定性上可能更值得信赖，这些业务场景在阿里双 11 已经经历了多次考验，如果你的业务有上述并发场景，建议可以选择 RocketMQ。
3、RabbitMQ
结合 erlang 语言本身的并发优势，性能好时效性微秒级，社区活跃度也比较高，管理界面用起来十分方便，如果你的数据量没有那么大，中小型公司优先选择功能比较完备的 RabbitMQ。
5、RabbitMQ安装
1、使用docker安装
docker run -it --rm --name rabbitmq -p 5672:5672 -p 15672:15672 rabbitmq:3-management
# -it 交互是进入容器
# run 通过镜像运行容器
# --name 指定容器名称
# -p 指定linux主机和容器的端口映射
# rabbitmq：3-management 镜像
2、使用rpm安装
# rabbitMq 需要erlang环境，socat环境
rpm -ivh erlang-21.3-1.el7.x86_64.rpm
yum install socat -y
rpm -ivh rabbitmq-server-3.8.8-1.el7.noarch.rpm
# -i 安装
# v 详细信息
# h 打印信息
3、常用命令
# rabbitmq-server 开机自自动
systemctl enable rabbitmq-server.service
# 启动rabbitmq
systemctl start rabbitmq-server
# 查看服务状态
systemctl status rabbitmq-server
# 开启rabbitmq web管理插件
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
4、开放端口
# 1、rabbitmq管理端口 15672
# 2、rabbitmq服务端口 5672
# 如果是云服务器，需要开放安全组 然后服务器开放端口
firewall-cmd --zone=public --add-port=15672/tcp --permanent
firewall-cmd --zone=public --add-port=5672/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
systemctl restart firewalld
5、访问rabbitmq_management
# 本地访问rabbitmq_management 使用默认账号 guest 密码 guest
# 远程访问 需要创建账号
# 创建账号
rabbitmqctl add_user admin 123456
# 设置用户角色
rabbitmqctl set_user_tags admin administrator
# 设置用户权限 （用户admin拥有 “/” 路径下的所有资源的 可读可写可配置权限）
# set_permissions [-p <vhostpath>] <user> <conf> <write> <read>
rabbitmqctl set_permissions -p "/" admin ".*" ".*" ".*"
# 当前用户和角色
rabbitmqctl list_users
5、命令帮助
[root@VM-8-9-centos ~]# rabbitmqctl --help
Usage
rabbitmqctl [--node <node>] [--timeout <timeout>] [--longnames] [--quiet] <command> [<command options>]
Available commands:
Help:
autocomplete Provides command name autocomplete variants
help Displays usage information for a command
version Displays CLI tools version
Nodes:
await_startup Waits for the RabbitMQ application to start on the target node
reset Instructs a RabbitMQ node to leave the cluster and return to its virgin state
rotate_logs Instructs the RabbitMQ node to perform internal log rotation
shutdown Stops RabbitMQ and its runtime (Erlang VM). Monitors progress for local nodes. Does not require a PID file path.
start_app Starts the RabbitMQ application but leaves the runtime (Erlang VM) running
stop Stops RabbitMQ and its runtime (Erlang VM). Requires a local node pid file path to monitor progress.
stop_app Stops the RabbitMQ application, leaving the runtime (Erlang VM) running
wait Waits for RabbitMQ node startup by monitoring a local PID file. See also 'rabbitmqctl await_online_nodes'
Cluster:
await_online_nodes Waits for <count> nodes to join the cluster
change_cluster_node_type Changes the type of the cluster node
cluster_status Displays all the nodes in the cluster grouped by node type, together with the currently running nodes
force_boot Forces node to start even if it cannot contact or rejoin any of its previously known peers
force_reset Forcefully returns a RabbitMQ node to its virgin state
forget_cluster_node Removes a node from the cluster
join_cluster Instructs the node to become a member of the cluster that the specified node is in
rename_cluster_node Renames cluster nodes in the local database
update_cluster_nodes Instructs a cluster member node to sync the list of known cluster members from <seed_node>
Replication:
cancel_sync_queue Instructs a synchronising mirrored queue to stop synchronising itself
sync_queue Instructs a mirrored queue with unsynchronised mirrors (follower replicas) to synchronise them
Users:
add_user Creates a new user in the internal database
authenticate_user Attempts to authenticate a user. Exits with a non-zero code if authentication fails.
change_password Changes the user password
clear_password Clears (resets) password and disables password login for a user
delete_user Removes a user from the internal database. Has no effect on users provided by external backends such as LDAP
list_users List user names and tags
set_user_tags Sets user tags
Access Control:
clear_permissions Revokes user permissions for a vhost
clear_topic_permissions Clears user topic permissions for a vhost or exchange
list_permissions Lists user permissions in a virtual host
list_topic_permissions Lists topic permissions in a virtual host
list_user_permissions Lists permissions of a user across all virtual hosts
list_user_topic_permissions Lists user topic permissions
list_vhosts Lists virtual hosts
set_permissions Sets user permissions for a vhost
set_topic_permissions Sets user topic permissions for an exchange
Monitoring, observability and health checks:
list_bindings Lists all bindings on a vhost
list_channels Lists all channels in the node
list_ciphers Lists cipher suites supported by encoding commands
list_connections Lists AMQP 0.9.1 connections for the node
list_consumers Lists all consumers for a vhost
list_exchanges Lists exchanges
list_hashes Lists hash functions supported by encoding commands
list_queues Lists queues and their properties
list_unresponsive_queues Tests queues to respond within timeout. Lists those which did not respond
ping Checks that the node OS process is up, registered with EPMD and CLI tools can authenticate with it
report Generate a server status report containing a concatenation of all server status information for support purposes
schema_info Lists schema database tables and their properties
status Displays status of a node
Parameters:
clear_global_parameter Clears a global runtime parameter
clear_parameter Clears a runtime parameter.
list_global_parameters Lists global runtime parameters
list_parameters Lists runtime parameters for a virtual host
set_global_parameter Sets a runtime parameter.
set_parameter Sets a runtime parameter.
Policies:
clear_operator_policy Clears an operator policy
clear_policy Clears (removes) a policy
list_operator_policies Lists operator policy overrides for a virtual host
list_policies Lists all policies in a virtual host
set_operator_policy Sets an operator policy that overrides a subset of arguments in user policies
set_policy Sets or updates a policy
Virtual hosts:
add_vhost Creates a virtual host
clear_vhost_limits Clears virtual host limits
delete_vhost Deletes a virtual host
list_vhost_limits Displays configured virtual host limits
restart_vhost Restarts a failed vhost data stores and queues
set_vhost_limits Sets virtual host limits
trace_off
trace_on
Configuration and Environment:
decode Decrypts an encrypted configuration value
encode Encrypts a sensitive configuration value
environment Displays the name and value of each variable in the application environment for each running application
set_cluster_name Sets the cluster name
set_disk_free_limit Sets the disk_free_limit setting
set_log_level Sets log level in the running node
set_vm_memory_high_watermark Sets the vm_memory_high_watermark setting
Definitions:
export_definitions Exports definitions in JSON or compressed Erlang Term Format.
import_definitions Imports definitions in JSON or compressed Erlang Term Format.
Feature flags:
enable_feature_flag Enables a feature flag on target node
list_feature_flags Lists feature flags
Operations:
close_all_connections Instructs the broker to close all connections for the specified vhost or entire RabbitMQ node
close_connection Instructs the broker to close the connection associated with the Erlang process id
eval Evaluates a snippet of Erlang code on the target node
eval_file Evaluates a file that contains a snippet of Erlang code on the target node
exec Evaluates a snippet of Elixir code on the CLI node
force_gc Makes all Erlang processes on the target node perform/schedule a full sweep garbage collection
resume_listeners Resumes client connection listeners making them accept client connections again
suspend_listeners Suspends client connection listeners so that no new client connections are accepted
Queues:
delete_queue Deletes a queue
purge_queue Purges a queue (removes all messages in it)
Deprecated:
hipe_compile DEPRECATED. This command is a no-op. HiPE is no longer supported by modern Erlang versions
node_health_check DEPRECATED. Performs intrusive, opinionated health checks on a fully booted node. See https://www.rabbitmq.com/monitoring.html#health-checks instead
Use 'rabbitmqctl help <command>' to learn more about a specific command
6、RabbitMQ
RabbitMQ 是一个消息中间件：它接受并转发消息。你可以把它当做一个快递站点，当你要发送一个包裹时，你把你的包裹放到快递站，快递员最终会把你的快递送到收件人那里，按照这种逻辑 RabbitMQ 是一个快递站，一个快递员帮你传递快件。RabbitMQ 与快递站的主要区别在于，它不处理快件而是接收， 存储和转发消息数据。
1、四大核心概念
生产者：产生数据发送消息的程序是生产者交换机
交换机： RabbitMQ 非常重要的一个部件，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面它将消息推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它接收到的消息，是将这些消息推送到特定队列还是推送到多个队列，亦或者是把消息丢弃，这个得有交换机类型决定
队列
队列是 RabbitMQ 内部使用的一种数据结构，尽管消息流经 RabbitMQ 和应用程序，但它们只能存储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束，本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以将消息发送到一个队列，许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。这就是我们使用队列的方式
消费者
消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者，消费者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。
2、RabbitMQ工作原理
Broker：接收和分发消息的应用，RabbitMQ Server 就是 Message Broker（消息中间人）
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
7、Hello-World(单一的生产消费)
1、单一生产者-消费者关系图
2、引入依赖
<dependencies>
<!--rabbitmq 依赖客户端-->
<dependency>
<groupId>com.rabbitmq</groupId>
<artifactId>amqp-client</artifactId>
<version>5.8.0</version>
</dependency>
<!--操作文件流的一个依赖-->
<dependency>
<groupId>commons-io</groupId>
<artifactId>commons-io</artifactId>
<version>2.6</version>
</dependency>
</dependencies>
3、编写测试
/**
* 消费者
*/
public class Producer {
public static void main(String[] args) {
// 创建连接rabbitmq的工厂
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("119.29.41.38");
factory.setUsername("admin");
factory.setPassword("123");
Connection connection = null;
Channel channel = null;
try{
// 连接工厂建立连接
connection = factory.newConnection();
// 创建连接内部的 channel
channel = connection.createChannel();
/**
* 消费者声明一个队列
* 1、队列名称
* 2、是否将队列消息持久化
* 3、该队列是否只供一个消费者消费，true为只供一个消费者消费
* 4、最后一个消费者断开连接后，该队列是否自动删除
*/
channel.queueDeclare("hello", false, false, true,null);
String message = "hello world";
/**
* 消费者发布消息(消息会放在队列中，因此需要指定队列)
* 1、将消息发送给哪个交换机
* 2、声明 the routing key
* 3、对于这个消息的其它配置
* 4、发送的消息
*/
channel.basicPublish("","hello",null,message.getBytes("UTF-8"));
System.out.println("消息发送完毕");
}catch (Exception e){
System.out.println("发送失败");
e.printStackTrace();
}finally {
try{
if(channel != null){
channel.close();
}
if(connection != null){
connection.close();
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
运行后，可以看到消息队列中，存在一个等待消费的message
/**
* 消费者
*/
public class Consumer {
public static void main(String[] args) throws Exception{
ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
connectionFactory.setHost("119.29.41.38");
connectionFactory.setUsername("admin");
connectionFactory.setPassword("123");
Connection connection = connectionFactory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel();
System.out.println("等待接收消息。。。");
// 推送的消息进行消费的接口回调
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
System.out.println(new String(message.getBody()));
};
// 取消消费的接口回调
CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
System.out.println("消息消费被中断");
};
/**
* 消费者消费消息
* 1、消费哪个队列
* 2、消费成功后，是否要自动应答，false 手动应答
* 3、消费者接收到消息的回调
* 4、消费者取消消费的回调
*/
channel.basicConsume("hello",true,deliverCallback,cancelCallback);
}
}
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