RabbitMQ—SpringAMQP

简述

RabbitMQ是开源的消息代理,也就是一种消息中间件。RabbitMQ支持异步消息传递,支持多种消息传递协议,消息队列,投递确认,灵活路由到队列,多种交换类型。(来源于官网解释)

SpringAMQP是将Spring的核心概念应用于基于AMQP(RabbitMQ)的消息传递解决方案的开发。它提供了一个“模板”作为发送和接收消息的高级抽象。它还为带有“监听器容器”的消息驱动的 POJO 提供支持。(来源于官网解释)

SpringAMQP特征:

  • 异步处理进入的消息的监听器容器

  • 发送和接收消息的RabbitTemplate模板

  • RabbitAdmin,用于自动声明队列,交换和绑定

RabbitMQ的消息模型

常用5种RabbitMQ消息模型:

(1)基本消息队列(BasicQueue)

一个生产者,一个队列,对应一个消费者。生产者发送消息到指定队列,消费者监听队列,当有消息进入后,立即消费处理消费消息。

代码示例:

首先需要导入AMQP依赖

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

 Publisher:

public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessageSimpleQueue() {
        // 指定队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        // 消息内容
        String message = "hello, spring amqp!";
        // 调用convertAndSend方法发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

Consumer:

// 消费者要作为Spring容器里的一个Bean
@Component
public class SpringRabbitListener {
    // SpringAMQP--简单队列模型(Basic Queue)
    // @RabbitListener标识一个监听器,属性指定接收消息的队列名称
    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenerSimpleQueue(String msg) {
        System.out.println("消费者接收到simple.queue的消息:【" + msg + "】");
    }
}

(2)工作消息队列(WorkQueue)

相较于BasicQueue,让多个消费者绑定到一个队列,共同消费队列中的消息。

 代码示例:

Publisher:

public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessageWorkQueue() 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);    // 测试每秒发送50条消息
        }
    }
}

Consumer:

@Component
public class SpringRabbitListener {
    
    // SpringAMQP--任务模型(Work Queue)
    // 声明两个消费者
    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenWorkQueue1(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("消费者1接收到simple.queue的消息:【" + msg + "】" + LocalTime.now());
        Thread.sleep(20);    // 模拟两个消费者的消费能力不同,消费消息速度较快
    }

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

此时的由测试结果可以看出,两个消费者各消费了25条消息,也就是说消息是平均分配给每个消费者的。存在的问题是,消费者1很快处理完成了它所得到的25条消息,而消费者2以较慢的速度处理它所得到的25条消息,此时消费者1处理空闲状态,没有合理地考虑到它们的消息处理能力,使消息处理过程缓慢。

解决方法可以是,修改Consumer的配置信息,使其每次只能获取一条消息,处理完成才能获取下一个消息,这样就不会存在上述问题了。

在application.yaml文件中修改:

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        prefetch: 1

(3)发布订阅模型(Publish、Subscribe)

在这个模型中,多了一个exchange(交换机)的角色,生产者在发送消息时,不再是直接发送给Queue,而是先发送到exchange,再由exchange路由转发到绑定了相应规则的队列,消费者监听到消息并对其进行处理。

此模型根据exchange类型的不同又可分为三类:

① Fanout Exchange:广播

将消息交给所有绑定到交换机的队列 。每个队列都要绑定到fanout exchange,消息先发送到exchange,再路由到每个队列。

代码示例:

先声明交换机,并且将队列绑定到对应的交换机。

必须将队列与交换机进行绑定,如果没有任何队列与Exchange绑定,或者没有符合路由规则的队列,那么消息会丢失。因为Exchange只负责转发消息,不具备存储消息的能力。

@Configuration
public class FanoutConfig {

    // 声明交换机,交换机名称为itvv.fanout
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange() {
        return new FanoutExchange("itvv.fanout");
    }

    // 声明一个队列fanout.queue1
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1() {
        return new Queue("fanout.queue1");
    }

    // 绑定队列1到交换机
    @Bean
    public Binding fanoutBinding1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
    }

    // 声明另一个队列fanout.queue2
    @Bean
    public Queue fanoutQueue2() {
        return new Queue("fanout.queue2");
    }

    // 绑定队列2到交换机
    @Bean
    public Binding fanoutBinding2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);
    }
}

Publisher:

public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessageFanoutQueue() {
        // 指定交换机名称
        String exchangeName = "itvv.fanout";
        // 消息内容
        String message = "hello, everyone!";
        // 发送消息,此时convertAndSend方法中的参数有所变化
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
    }
}

Consumer:

@Component
public class SpringRabbitListener {

    // SpringAMQP--发布/订阅模型--广播(Fanout)
    // 监听fanout.queue1队列的消息
    @RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
    public void listenFanoutQueue1(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("消费者接收到fanout.queue1的消息:【" + msg + "】");
    }

    // 监听fanout.queue2队列的消息
    @RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
    public void listenFanoutQueue2(String msg) throws InterruptedException {
        System.err.println("消费者接收到fanout.queue2的消息:【" + msg + "】");
    }
}

② Direct Exchange:路由

把消息交给符合指定routing key的队列 。有别于Fanout模式,不同的消息不会被所有订阅的队列都消费,而是不同的消息被不同的队列消费。此时会再指定一个RoutingKey(路由key),队列与Exchange通过RoutingKey进行绑定,发送消息时指定RoutingKey,队列通过BindingKey判断是否与RoutingKey一致来进行是否接收该消息。

 

 代码示例:

Publisher:

public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessageDirectQueue() {
        // 指定交换机名称
        String exchangeName = "itvv.direct";
        // 消息内容
        // String message = "hello, red!";   消息一
        // String message = "hello, blue!";  消息二
        String message = "hello, green!";    // 消息三
        // 发送消息
        // rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Red", message);
        // rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Blue", message);
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Green", message);
    }
}

Consumer:

@Component
public class SpringRabbitListener {

    // SpringAMQP--发布/订阅模型--路由(Direct)
    // 利用注解的方式,属性value声明队列名,exchange绑定的交换机,type指定交换机类型(默认就是ExchangeTypes.DIRECT),key绑定BindingKey
    // 声明BingdingKey为Red和Blue(可以绑定多个key)
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "direct.queue1"),
            exchange = @Exchange(name = "itvv.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
            key = {"Red", "Green"}
    ))
    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 = "itvv.direct"),
            key = {"Red", "Blue"}
    ))
    public void listenDirectQueue2(String msg) {
        System.err.println("消费者接收到direct.queue2的消息:【" + msg + "】");
    }
}

此时的测试结果为,发送消息一时,消费者1和消费者2同时处理了该消息;发送消息二时,只有消费者2处理了该消息;发送消息三时,只有消费者1处理了该消息。

③ Topic Exchange:主题

把消息交给符合routing pattern(路由模式)的队列。Topic类型的ExchangeDirect相比,都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列。只不过Topic类型Exchange可以让队列在绑定Routing key的时候使用通配符。

此时RoutingKey一般都是有一个或多个单词组成,多个单词之间以”.”分割。

通配符规则是:# 匹配一个或多个词;* 匹配不多不少恰好1个词。

 示例代码:

Publisher:

public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSendMessageTopicQueue() {
        // 指定交换机名称
        String exchangeName = "itvv.topic";
        // 消息内容
        String message = "This is Chengdu's news";
        // String message = "This is Chengdu's food";
        // String message = "This is Sichuan's news";
        // String message = "This is Sichuan's food";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Chengdu.news", message);
        // rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Chengdu.food", message);
        // rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Sichuan.news", message);
        // rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "Sichuan.food", message);
    }
}

Consumer:

@Component
public class SpringRabbitListener {

    // SpringAMQP--发布/订阅模型--话题(Topic)
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "topic.queue1"),
            exchange = @Exchange(name = "itvv.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "Chengdu.#"
    ))
    public void listenTopicQueue1(String msg) {
        System.out.println("消费者1接收到topic.queue1的消息:【" + msg + "】");
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "topic.queue1"),
            exchange = @Exchange(name = "itvv.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "Sichuan.#"
    ))
    public void listenTopicQueue1(String msg) {
        System.out.println("消费者2接收到topic.queue1的消息:【" + msg + "】");
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "topic.queue2"),
            exchange = @Exchange(name = "itvv.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "#.news"
    ))
    public void listenTopicQueue2(String msg) {
        System.err.println("消费者3接收到topic.queue2的消息:【" + msg + "】");
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(name = "topic.queue2"),
            exchange = @Exchange(name = "itvv.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "#.food"
    ))
    public void listenTopicQueue2(String msg) {
        System.err.println("消费者4接收到topic.queue2的消息:【" + msg + "】");
    }
}

测试结果为,消费者1接收到消息“This is Chengdu's news”和“This is Chengdu's food”;消费者2接收到消息“This is Sichuan's news”和“This is Sichuan's food”;消费者3接收到消息“This is Chengdu's news”和“This is Sichuan's news”;消费者4接收到消息“This is Chengdu's food”和“This is Sichuan's food”。

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