1.RabbitMQ简介

1.1消息队列中间件简介

消息队列中间件是分布式系统中重要的组件,主要解决应用耦合,异步消息,流量削锋等问题实现高性能,高可用,可伸缩和最终一致性[架构] 使用较多的消息队列有ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetaMQ,RocketMQ。以下介绍消息队列在实际应用中常用的使用场景:异步处理,应用解耦,流量削锋和消息通讯四个场景

最常用的有:ActiveMQ,RabbitMQ,Kafka(大数据)
执行效率从低往高:ActiveMQ > RabbitMQ > Kafka
安全性从低往高:Kafka > RabbitMQ > ActiveMQ
既安全有效率快的:RabbitMQ

1.2什么是RabbitMQ

RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。
AMQP :Advanced Message Queue,高级消息队列协议。它是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计,基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受产品、开发语言等条件的限制。

RabbitMQ 最初起源于金融系统,用于在分布式系统中存储转发消息,在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。具体特点包括:

1.可靠性(Reliability):RabbitMQ 使用一些机制来保证可靠性,如持久化、传输确认、发布确认
2.灵活的路由(Flexible Routing):在消息进入队列之前,通过 Exchange 来路由消息的。对于典型的路由功能,RabbitMQ已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能,可以将多个Exchange 绑定在一起,也通过插件机制实现自己的 Exchange 。
3.消息集群(Clustering):多个 RabbitMQ 服务器可以组成一个集群,形成一个逻辑 Broker
4.高可用(Highly Available Queues):队列可以在集群中的机器上进行镜像,使得在部分节点出问题的情况下队列仍然可用
5.多种协议(Multi-protocol):RabbitMQ 支持多种消息队列协议,比如 STOMP、MQTT 等等。
6.多语言客户端(Many Clients):RabbitMQ 几乎支持所有常用语言,比如 Java、.NET、Ruby 等等
7.管理界面(Management UI):RabbitMQ 提供了一个易用的用户界面,使得用户可以监控和管理消息 Broker 的许多方面。
8.跟踪机制(Tracing):如果消息异常,RabbitMQ 提供了消息跟踪机制,使用者可以找出发生了什么
9.插件机制(Plugin System):RabbitMQ 提供了许多插件,来从多方面进行扩展,也可以编写自己的插件

1.3架构图与主要概念

架构图:

主要概念:
RabbitMQ Server: 也叫broker server,它是一种传输服务。 他的角色就是维护一条从Producer到Consumer的路线,保证数据能够按照指定的方式进行传输。

Producer: 消息生产者,如图A、B、C,数据的发送方。消息生产者连接RabbitMQ服务器然后将消息投递到Exchange。

Consumer:消息消费者,如图1、2、3,数据的接收方。消息消费者订阅队列,RabbitMQ将Queue中的消息发送到消息消费者。

Exchange:生产者将消息发送到Exchange(交换器),由Exchange将消息路由到一个或多个Queue中(或者丢弃)。Exchange并不存储消息。RabbitMQ中的Exchange有direct、fanout、topic、headers四种类型,每种类型对应不同的路由规则。

Queue:(队列)是RabbitMQ的内部对象,用于存储消息。消息消费者就是通过订阅队列来获取消息的,RabbitMQ中的消息都只能存储在Queue中,生产者生产消息并最终投递到Queue中,消费者可以从Queue中获取消息并消费。多个消费者可以订阅同一个Queue,这时Queue中的消息会被平均分摊给多个消费者进行处理,而不是每个消费者都收到所有的消息并处理。

RoutingKey:生产者在将消息发送给Exchange的时候,一般会指定一个routing key,来指定这个消息的路由规则,而这个routing key需要与Exchange Type及binding key联合使用才能最终生效。在Exchange Type与binding key固定的情况下(在正常使用时一般这些内容都是固定配置好的),我们的生产者就可以在发送消息给Exchange时,通过指定routing key来决定消息流向哪里。RabbitMQ为routing key设定的长度限制为255 bytes。

Connection: (连接):Producer和Consumer都是通过TCP连接到RabbitMQ Server的。以后我们可以看到,程序的起始处就是建立这个TCP连接。

Channels: (信道):它建立在上述的TCP连接中。数据流动都是在Channel中进行的。也就是说,一般情况是程序起始建立TCP连接,第二步就是建立这个Channel。

VirtualHost:权限控制的基本单位,一个VirtualHost里面有若干Exchange和MessageQueue,以及指定被哪些user使用

2.RabbitMQ安装与启动

2.1 windows环境下的安装

1、下载并安装Eralng
Erlang是一种通用的面向并发的编程语言,它有瑞典电信设备制造商爱立信所辖的CS-Lab开发,目的是创造一种可以应对大规模并发活动的编程语言和运行环境。

2、下载并安装rabbitmq
注意:不要安装在包含中文和空格的目录下!安装后window服务中就存在rabbitMQ了,并启动服务。

3、安装管理界面(插件)
进入rabbitMQ安装目录的sbin目录,输入命令

rabbitmq‐plugins enable rabbitmq_management

4、重新启动服务
5、打开浏览器,地址栏输入http://127.0.0.1:15672 ,即可看到管理界面的登陆页

2.2 docker环境下的安装

1、下载镜像

docker pull rabbitmq:management

2、创建容器,rabbitmq需要有映射以下端口: 5671 5672 4369 15671 15672 25672

  • 15672 (if management plugin is enabled)
  • 15671 management监听端口
  • 5672, 5671 (AMQP 0-9-1 without and with TLS)
  • 4369 (epmd) epmd 代表 Erlang 端口映射守护进程
  • 25672 (Erlang distribution)
docker run ‐di --name=tensquare_rabbitmq -p 5671:5617 ‐p 5672:5672 ‐p 4369:4369 ‐p 15671:15671 ‐p 15672:15672 ‐p 25672:25672 rabbitmq:management

浏览器访问:http://192.168.184.134:15672/#/

输入用户名和密码,都为guest 进入主界面:

最上侧的导航依次是:概览、连接、信道、交换器、队列、用户管理

3.直接模式(Direct)

3.1 什么是Direct模式

我们需要将消息发给唯一一个节点时使用这种模式,这是最简单的一种形式。

任何发送到Direct Exchange的消息都会被转发到RouteKey中指定的Queue
1.一般情况可以使用rabbitMQ自带的Exchange:””(该Exchange的名字为空字符串,下文称其为default Exchange)。
2.这种模式下不需要将Exchange进行任何绑定(binding)操作
3.消息传递时需要一个“RouteKey”,可以简单的理解为要发送到的队列名字。
4.如果vhost中不存在RouteKey中指定的队列名,则该消息会被抛弃。

3.2 创建队列

做下面的例子前,我们先建立一个叫testMQ的队列。

Durability:是否做持久化 Durable(持久) transient(临时)
Auto delete : 是否自动删除

3.3 代码实现-消息生产者

1.创建工程rabbitmq_demo,引入amqp起步依赖 ,pom.xml如下:

<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring‐boot‐starter‐parent</artifactId>
<version>2.0.1.RELEASE</version>
<relativePath/>
</parent>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring‐boot‐starter‐amqp</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring‐boot‐starter‐test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>

2.编写配置文件application.yml

spring:
rabbitmq:
host: 192.168.184.684

3.编写启动类

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

4.编写测试类

/**
* 生产者测试类
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes= RabbitAppliaction.class)
public class ProductTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;

@Test
public void testSend(){
rabbitTemplate.convertAndSend("testMQ","直接模式测试");
}
}

运行测试方法,我们找到http://118.89.216.120:15672/#/queues下,ready会显示有一条消息。

3.4 代码实现-消息消费者

1.编写消息消费者类

@Component  //注入到容器中,执行RabbitA评评理擦通会自动执行
@RabbitListener(queues="testMQ" ) //监听器,指定需要消费的队列
public class Customer1 {
@RabbitHandler
public void showMessage(String message){
System.out.println("testMQ接收到消息:"+message);
}
}

运行启动类RabbitAppliaction,可以在控制台看到刚才发送的消息。

4.分列模式(Fanout)

4.1 什么是分列(Fanout)模式

当我们需要将消息一次发给多个队列时,需要使用这种模式。如下图:

任何发送到Fanout Exchange的消息都会被转发到与该Exchange绑定(Binding)的所有Queue上。

1.可以理解为路由表的模式
2.这种模式不需要RouteKey
3.这种模式需要提前将Exchange与Queue进行绑定,一个Exchange可以绑定多个Queue,一个Queue可以同多个Exchange进行绑定。
4.如果接受到消息的Exchange没有与任何Queue绑定,则消息会被抛弃。

4.2 交换器绑定队列

1.在queue中添加队列student 和teacher
2.新建交换器school

3.将teacher 和student两个队列绑定到交换器school

点击school进入交换器管理界面

绑定后效果如下:

4.3 代码实现-消息生产者

1.编写测试类

/**
* 生产者测试类
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes= RabbitAppliaction.class)
public class ProductTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;

@Test
public void testSend2(){
rabbitTemplate.convertAndSend("school","", "分列模式");
}
}

4.4 代码实现-消息消费者

1.创建消息监听类,用于监听student的消息

@Component  //注入到容器中,执行RabbitA评评理擦通会自动执行
@RabbitListener(queues="student" ) //监听器,指定需要消费的队列
public class Customer1 {
@RabbitHandler
public void showMessage(String message){
System.out.println("student接收到消息:"+message);
}
}

2.创建消息监听类,用于监听teacher的消息

@Component  //注入到容器中,执行RabbitA评评理擦通会自动执行
@RabbitListener(queues="teacher" ) //监听器,指定需要消费的队列
public class Customer1 {
@RabbitHandler
public void showMessage(String message){
System.out.println("teacher接收到消息:"+message);
}
}

3.测试
启动消费者(RabbitAppliaction),获取消息
控制台会输出:
teacher接收到消息:分列模式
student接收到消息:分列模式

5.主题模式(Topic)

5.1 什么是主题模式

任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的Queue

如上图所示:
此类交换器使得来自不同的源头的消息可以到达一个对列,其实说的更明白一点就是模糊匹配的意思,例如:上图中红色对列的routekey为usa.##代表匹配任意字符,但是要想消息能到达此对列,usa.必须匹配后面的#好可以随意。图中usa.newsusa.weather,都能找到红色队列,符号 # 匹配一个或多个词,符号 * 匹配不多不少一个词。因此 usa.# 能够匹配到 usa.news.XXX ,但是 usa.*只会匹配到 usa.XXX

交换器说到底是一个名称与队列绑定的列表。当消息发布到交换器时,实际上是由你所连接的信道,将消息路由键同交换器上绑定的列表进行比较,最后路由消息。

任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RouteKey中指定话题的Queue

1.这种模式较为复杂,简单来说,就是每个队列都有其关心的主题,所有的消息都带有一个“标题”(RouteKey),Exchange会将消息转发到所有关注主题能与RouteKey模糊匹配的队列。
2.这种模式需要RouteKey,也许要提前绑定Exchange与Queue。
3.在进行绑定时,要提供一个该队列关心的主题,如“#.log.#”表示该队列关心所有涉及log的消息(一个RouteKey为”MQ.log.error”的消息会被转发到该队列)。
4.“#”表示0个或若干个关键字,“”表示一个关键字。如“log.”能与“log.warn”匹配,无法与“log.warn.timeout”匹配;但是 “log.#”能与上述两者匹配。
5.同样,如果Exchange没有发现能够与RouteKey匹配的Queue,则会抛弃此消息

5.2 创建队列与绑定

1.新建一个交换器(topictest) ,类型选择topic
2.点击新建的交换器topictest,添加匹配规则,添加后列表如下:

5.3 代码实现

1.编写测试类

/**
* 生产者测试类
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes= RabbitAppliaction.class)
public class ProductTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;

//只让student接收到消息
@Test
public void testSendTopic1(){
rabbitTemplate.convertAndSend("topictest","good.aaa","主题模式测试");
}
}

启动消费者(RabbitAppliaction),输出结果:student接收到消息:主题模式测试

/**
* 生产者测试类
*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes= RabbitAppliaction.class)
public class ProductTest {
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;

//只让student接收到消息
@Test
public void testSendTopic1(){
rabbitTemplate.convertAndSend("topictest","good.abc.log","主题模式测试");
}
}

启动消费者(RabbitAppliaction),输出结果:
teacher接收到消息:主题模式测试
student接收到消息:主题模式测试