初窥RabbitMQ消息中间及SpringBoot整合

Java框架

浏览数:22

2019-5-5

一:RabbitMQ简介

RabbitMQ介绍

RabbitMQ 即一个消息队列,主要是用来实现应用程序的异步和解耦,同时也能起到消息缓冲,消息分发的作用。

消息中间件最主要的作用是解耦,中间件最标准的用法是生产者生产消息传送到队列,消费者从队列中拿取消息并处理,生产者不用关心是谁来消费,消费者不用关心谁在生产消息,从而达到解耦的目的。在分布式的系统中,消息队列也会被用在很多其它的方面,比如:分布式事务的支持,RPC的调用等等。

RabbitMQ是实现AMQP(高级消息队列协议)的消息中间件的一种,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。RabbitMQ主要是为了实现系统之间的双向解耦而实现的。当生产者大量产生数据时,消费者无法快速消费,那么需要一个中间层。保存这个数据。

AMQP,即Advanced Message Queuing Protocol,高级消息队列协议,是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。消息中间件主要用于组件之间的解耦,消息的发送者无需知道消息使用者的存在,反之亦然。AMQP的主要特征是面向消息、队列、路由(包括点对点和发布/订阅)、可靠性、安全。

RabbitMQ是一个开源的AMQP实现,服务器端用Erlang语言编写,支持多种客户端,如:Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等,支持AJAX。

运行机制

通常我们谈到队列服务, 会有三个概念: 发消息者、队列、收消息者,RabbitMQ 在这个基本概念之上, 多做了一层抽象, 在发消息者和 队列之间, 加入了交换器 (Exchange). 这样发消息者和队列就没有直接联系, 转而变成发消息者把消息给交换器, 交换器根据调度策略再把消息再给队列。

  • 左侧 P 代表 生产者,也就是往 RabbitMQ 发消息的程序。
  • 中间即是 RabbitMQ,其中包括了 交换机 和 队列。
  • 右侧 C 代表 消费者,也就是往 RabbitMQ 拿消息的程序。

那么,其中比较重要的概念有 4 个,分别为:虚拟主机,交换机,队列,和绑定。

  • 虚拟主机:一个虚拟主机持有一组交换机、队列和绑定。为什么需要多个虚拟主机呢?很简单,RabbitMQ当中,用户只能在虚拟主机的粒度进行权限控制。 因此,如果需要禁止A组访问B组的交换机/队列/绑定,必须为A和B分别创建一个虚拟主机。每一个RabbitMQ服务器都有一个默认的虚拟主机“/”。
  • 交换机:Exchange 用于转发消息,但是它不会做存储 ,如果没有 Queue bind 到 Exchange 的话,它会直接丢弃掉 Producer 发送过来的消息。
    这里有一个比较重要的概念:路由键(routing_key) 。消息到交换机的时候,交互机会转发到对应的队列中,那么究竟转发到哪个队列,就要根据该路由键。
  • 绑定:也就是交换机需要和队列相绑定,这其中如上图所示,是多对多的关系。

交换机

交换机的功能主要是接收消息并且转发到绑定的队列,交换机不存储消息,在启用ack模式后,交换机找不到队列会返回错误。交换机有四种类型:Direct, topic, Headers and Fanout

  • Direct:direct 类型的行为是”先匹配, 再投送”. 即在绑定时设定一个 routing_key, 消息的routing_key 匹配时, 才会被交换器投送到绑定的队列中去.
  • Topic:按规则转发消息(最灵活)
  • Headers:设置header attribute参数类型的交换机
  • Fanout:转发消息到所有绑定队列(广播:忽略routing_key )

一句话总结

RabbitMQ简单来说,就是生产者发送消息到虚拟主机,虚拟主机把消息交给指定的交换机,交换机按照规则扔给消息队列进行存储,消息队列等待消费者来消费。

由此我想到了商品买卖:厂家生产商品卖给批发部,批发部交给指定的超市出售,超市按照售价摆放在门店,并等待顾客上门购买。

完美~~

二:RabbitMQ安装

因为RabbitMQ是由erlang语言写的,就像Java程序需要jdk环境一样,运行RabbitMQ也需要erlang环境。

1.安装erlang

环境:Centos7.4

下载地址:http://erlang.org/download/

在Linux终端运行命令行

下载:

wget http://erlang.org/download/otp_src_18.3.tar.gz

下载一定要认准otp_src_字样。

解压:

tar -zxvf otp_src_18.3.tar.gz

进入解压后的根目录:

./configure --prefix=/usr/local/erlang --enable-hipe --enable-threads --enable-smp-support --enable-kernel-poll --without-javac
make && make install 

上面有点慢。

把erlang加入环境变量:

vi /etc/profile
export ERLANG=/usr/local/erlang/erlang
export PATH=$ERLANG/bin:$PATH

使环境变量生效

source /etc/profile

然后,我们测试下是否安装成功:

[root@yueshutong ~]# erl
Erlang/OTP 18 [erts-7.3] [source] [64-bit] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false]

Eshell V7.3  (abort with ^G)
1>

2.安装RabbitMQ

下载地址:http://www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.1/

下载:

wget http://www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.1/rabbitmq-server-generic-unix-3.6.1.tar.xz

对于下载xz包进行解压,首先先下载xz压缩工具:

yum install xz

对rabbitmq包进行解压:

xz -d xz -d rabbitmq-server-generic-unix-3.6.1.tar.xz
tar -xvf rabbitmq-server-generic-unix-3.6.1.tar

随后在sbin目录启用MQ管理方式:

./rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management   #启动后台管理
./rabbitmq-server -detached #后台运行rabbitmq

添加用户和权限 默认网页guest用户是不允许访问的,需要增加一个用户修改一下权限,代码如下:

添加用户:

./rabbitmqctl add_user admin admin 

添加权限:

./rabbitmqctl set_permissions -p "/" admin ".*" ".*" ".*"  

修改用户角色:

./rabbitmqctl set_user_tags admin administrator  

然后就可以远程访问了,然后可直接配置用户权限等信息。

验证

访问http://localhost:15672/,输入admin用户密码,登录成功!

三:整合Spring Boot

新建一个1.5版本的Spring boot项目,选择rabbitmq+web模块。

1.导入依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>

2.yml配置rabbitmq

virtual-host: / 默认就是斜杠,具体查看rabbitmq后台admin栏。如果默认这行不用写。

spring:
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1
    username: admin
    password: admin
    virtual-host: / #可以不用写

3.发送direct消息

direct 类型的行为是”先匹配, 再投送”. 即在绑定时设定一个 routing_key, 消息的routing_key 匹配时, 才会被交换器投送到绑定的队列中去.

1.我们在RabbitMQ后台新建一个交换机,demo-direct交换机名,direct交换机类型,Durable持久化:

2.再新建一个消息队列,取名为demo

3.点击demo-direct交换机进入绑定消息队列demo

如果没有指定routingkey,消息队列的名称就是routingkey

4.绑定成功后查看:

你可以直接在交换机页面下方的Publish message发送消息,在消息队列的Get message查看消息,不过我们实际生产比较多使用编程:

在Spring Boot创建单元测试

demo-direct交换机名

demo是该交换机绑定的消息队列名

发送消息

    @Autowired
    RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void contextLoads() {
       //message需要自己构造一个,定义消息体内容和消息体
       //rabbitTemplate.send(exchange,routingkey,message);
       Map map = new HashMap();
       map.put("key","值");
       map.put("msg",true);
       //对象被默认序列化后发送
       rabbitTemplate.convertAndSend("demo-direct","demo",map);
    }

此时发送消息我们在rabbitmq网页发现消息是经序列化后的,我们如果想改变序列化机制为JSON,也很简单,只需要注入一个人Bean:

@Configuration
public class MyAMQPConfig {
    @Bean
    public MessageConverter messageConverter(){
        return new Jackson2JsonMessageConverter();
    }
}

然后我们再启动测试,发送。

接收消息

demo是消息队列名,也就是消费者只需要得到消息队列的名字就可以接收队列中的消息。

    @Test
    public void receive(){
        Object o = rabbitTemplate.receiveAndConvert("demo");
        System.out.println(o.getClass());
        System.out.println(o);
    }

查看打印

class java.util.HashMap
{msg=true, key=值}

4.广播fanout消息

转发消息到所有绑定队列(广播:忽略routing_key )

1.首先我们需要在RabbitMQ后台创建一个广播交换机:

2.再创建一些(demo1,demo2)消息队列,以一个作为演示:

3.进入创建的交换机页面:

4.交换机与消息队列(demo1,demo2)进行绑定:

如果没有指定routingkey,消息队列的名称就是routingkey

在Spring Boot创建单元测试

注意在广播模式下会忽略忽略routing_key

发送消息

    @Autowired
    RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void send() {
        Book book = new Book();
        book.setName("<西游记>");
        book.setAnthony("吴承恩");
        //对象被默认序列化后发送
        rabbitTemplate.convertAndSend("demo-fanout","",book);
    }

接收消息

    @Test
    public void receive(){
        Object o = rabbitTemplate.receiveAndConvert("demo");
        System.out.println(o.getClass());
        System.out.println(o);
    }

打印输出:

class cn.zyzpp.rabbitmq.entity.Book
Book{name='<西游记>', anthony='吴承恩'}

5.发送topic消息

按规则转发消息(使用通配符)

1.在rabbitmq后台新建一个topic交换机

2.新建一个消息队列demo

3.交换机绑定消息队列,注意此处的路由键Routing key使用了通配符

  • *表示一个词.
  • #表示零个或多个词.

那我们如何区分几个字母为一个单词呢?

答案是通过”点分”的 routing_key 形式,比如两个单词是 *.demo hello.demo

如果路由键为demo.#,那可以匹配demo.开头的所有路由键。

4.查看此时的交换机

在Spring Boot创建单元测试

发送消息

    @Test
    public void contextLoads() {
        //message需要自己构造一个,定义消息体内容和消息体
        //rabbitTemplate.send(exchange,routingkey,message);
        Map map = new HashMap();
        map.put("key","topic交换机");
        map.put("msg",true);
        //对象被默认序列化后发送
        rabbitTemplate.convertAndSend("demo-topic","demo.hello",map);
    }

接收消息

    @Test
    public void receive(){
        Object o = rabbitTemplate.receiveAndConvert("demo");
        System.out.println(o.getClass());
        System.out.println(o);
    }

打印输出

class java.util.HashMap
{msg=true, key=topic交换机}

6.代码创建交换机与消息队列

1.上面演示的是通过RabbitMQ网页后台创建,通过编程的方式也非常简单:

    @Autowired
    AmqpAdmin amqpAdmin;

    /**
     * 代码创建交换机与消息队列并绑定
     */
    @Test
    public void createExChange(){
//        new TopicExchange("topic.exChange");
//        new FanoutExchange("fanout.exChange");
        amqpAdmin.declareExchange(new DirectExchange("amqp.exChange"));//创建交换机(remove为删除交换机)
        System.out.println("单播交换机创建完成");
        amqpAdmin.declareQueue(new Queue("amqp.queue",true)); //创建消息队列
        amqpAdmin.declareBinding(new Binding("amqp.queue",
                Binding.DestinationType.QUEUE,"amqp.exChange","amqp.exChange",null));//绑定
    }

2.登录后台查看,创建成功!

7.监听消息队列

监听消息队列,当有消息发到消息队列,立马获取并操作。方法也很简单。

1.开启基于注解的Rabbit模式

@EnableRabbit   //开启基于注解的Rabbit模式
@SpringBootApplication
public class RabbitmqApplication {

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

2.@RabbitListener注解实现监听

注意此时你的消息队列已经有了demodemo.news

@Service
public class BookService {

    @RabbitListener(queues = "demo")
    public void receive(Book book){
        System.out.println("收到消息:"+ book);
    }

    @RabbitListener(queues = "demo.news")
    public void receiveMess(Message message){
        System.out.println("收到消息:"+ message);
        System.out.println(message.getBody()); //getBody返回的byte[]字节数组
        System.out.println(message.getMessageProperties());
    }
}

然后我们在开启主程序时再运行测试用例:

测试用例

    @Test
    public void send() {
        Book book = new Book();
        book.setName("<西游记>");
        book.setAnthony("吴承恩");
        //对象被默认序列化后发送
        rabbitTemplate.convertAndSend("demo-fanout","",book);
    }

查看主控制台打印

收到消息:Book{name='<西游记>', anthony='吴承恩'}

测试用例

    @Test
    public void contextLoads() {
        //message需要自己构造一个,定义消息体内容和消息体
        //rabbitTemplate.send(exchange,routingkey,message);
        Map map = new HashMap();
        map.put("key","topic交换机");
        map.put("msg",true);
        //对象被默认序列化后发送
        rabbitTemplate.convertAndSend("demo-topic","demo.hello",map);
    }

查看主控制台打印

收到消息:(Body:'{"msg":true,"key":"topic交换机"}' MessageProperties [headers={__ContentTypeId__=java.lang.Object, __KeyTypeId__=java.lang.Object, __TypeId__=java.util.HashMap}, timestamp=null, messageId=null, userId=null, receivedUserId=null, appId=null, clusterId=null, type=null, correlationId=null, correlationIdString=null, replyTo=null, contentType=application/json, contentEncoding=UTF-8, contentLength=0, deliveryMode=null, receivedDeliveryMode=PERSISTENT, expiration=null, priority=0, redelivered=false, receivedExchange=demo-topic, receivedRoutingKey=demo.hello, receivedDelay=null, deliveryTag=1, messageCount=0, consumerTag=amq.ctag-KRZh2DyNETjEaGSH0JZ2dA, consumerQueue=demo.news])
[B@5332f99e
MessageProperties [headers={__ContentTypeId__=java.lang.Object, __KeyTypeId__=java.lang.Object, __TypeId__=java.util.HashMap}, timestamp=null, messageId=null, userId=null, receivedUserId=null, appId=null, clusterId=null, type=null, correlationId=null, correlationIdString=null, replyTo=null, contentType=application/json, contentEncoding=UTF-8, contentLength=0, deliveryMode=null, receivedDeliveryMode=PERSISTENT, expiration=null, priority=0, redelivered=false, receivedExchange=demo-topic, receivedRoutingKey=demo.hello, receivedDelay=null, deliveryTag=1, messageCount=0, consumerTag=amq.ctag-KRZh2DyNETjEaGSH0JZ2dA, consumerQueue=demo.news]

作者:像风一样i