RabbitMQ 进阶 -- SpringBoot 集成 RabbitMQ实现生产者与消费者模式

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了RabbitMQ 进阶 -- SpringBoot 集成 RabbitMQ实现生产者与消费者模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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文章目录

一、什么是 AMQP？

AMQP，即Advanced Message Queuing Protocol，一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品，不同的开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有RabbitMQ等。

AMQP 基于TCP协议之上再次封装的协议，AMQP定义了合适的服务器端域模型，规范服务器的行为（AMQP的服务器端称broker），

☁️AMQP的主要功能

消息中间件的主要功能就是消息的 路由(routing) 和 缓存(Buffering)

AMQP提供了两个重要的模型，Exchange（交换机） 和 Queue （队列）

Exchange的作用

Exchange接收Producer发送的Message,根据不同的路由算法，将Message发送给Message Queue.

Message Queue的作用

  • Message Queue 在 Message没有被 Consumer消费时，缓存这些Message，具体的缓存策略由实现者决定
  • 当Message Queue 与 Message Consumer之间连接畅通时，Message Queue 则需要将消息转发给 Consumer进行消费

注意，如果队列没有指定交换机，则使用 Default 默认交换机

二、RabbitMQ的核心组成

核心概念

  • Server：又称Broker ,接受客户端的连接，实现AMQP实体服务。 安装rabbitmq-server
  • Connection：连接，应用程序与Broker的网络连接 TCP/IP/三次握手和四次挥手
  • Channel：网络信道，几乎所有的操作都在Channel中进行，Channel是进行消息读写的通道，客户端可以建立对各Channel，每个Channel代表一个会话任务。
  • Message :消息：服务与应用程序之间传送的数据，由Properties和body组成，Properties可是对消息进行修饰，比如消息的优先级，延迟等高级特性，Body则就是消息体的内容。
  • Virtual Host 虚拟地址，用于进行逻辑隔离，最上层的消息路由，一个虚拟主机理由可以有若干个Exhange和Queueu，同一个虚拟主机里面不能有相同名字的Exchange
  • Exchange：交换机，接受消息，根据路由键发送消息到绑定的队列。(不具备消息存储的能力)
  • Bindings：Exchange和Queue之间的虚拟连接，binding中可以保护多个routing key.
  • Routing key：是一个路由规则，虚拟机可以用它来确定如何路由一个特定消息。
  • Queue：队列：也成为Message Queue,消息队列，保存消息并将它们转发给消费者。

三、RabbitMQ的运行流程

上图为生产者生产消息与消费者订阅并消费消息的大致流程图

四、RabbitMQ支持的消息模式

具体的模式案例请参考官网：https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

工作队列和发布订阅/广播模式用的比较多！ 路由模式会消耗一定的内存，要加where筛选过滤

五、RabbitMQ使用场景

解耦、削峰、异步

⛅同步异步问题

串行和并行

串行方式： 将订单信息写入数据库成功后，发送注册邮件，再发送注册短信，以上三个任务全部完成后，返回给客户端

并行方式 异步线程池

并发方式：将订单信息写入数据库成功后，发送注册邮件的同时，发送注册短信，以上三个任务全部完成后，返回给客户端，与串行的差别是，并行的方式可以提高处理的时间

存在的问题

  • 耦合度高
  • 需要自己写线程池 维护成本太高
  • 如果消息出现了丢失，需要自己做消息补偿
  • 如果保证可靠性，需要自己去写
  • 如果服务器承载不了，需要自己去写高可用

⚡异步消息队列

使用MQ异步消息队列的好处

  • 完全解耦，用MQ建立桥接

  • 有独立的线程池和运行模型

  • 出现了消息丢失，MQ有持久化功能

  • 如何保证消息的可靠性，死信队列和消息转移的等

  • 如果服务器承载不了，你需要自己去写高可用，HA镜像模型高可用。

按照以上约定，用户的响应时间相当于是订单信息写入数据库的时间，也就是50毫秒。注册邮件，发送短信写入消息队列后，直接返回，因此写入消息队列的速度很快，基本可以忽略，因此用户的响应时间可能是50毫秒。因此架构改变后，系统的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍，比并行提高了两倍

因此MQ消息队列适用于

  • 分布式事务的可靠消费和可靠生产
  • 索引、缓存、静态化处理的数据同步
  • 流量监控
  • 日志监控（ELK）
  • 下单、订单分发、抢票

MQ消息队列可达到 高内聚、低耦合

六、SpringBoot 整合RabbitMQ实现消息的生产与消费

RabbitMQ是Spring家族开发的产品，Spring 天然支持RabbitMQ，快速方便引入RabbitMQ！

这里我们介绍 SpringBoot 整合RabbitMQ 实现消息的生产与消费（广播模式/发布订阅模式）

✅创建Maven聚合工程

File —> New —> Project —> Maven —> 直接Next 进入下一步创建普通的Maven工程即可

创建一个默认的Maven聚合工程，将src文件夹删除，该工程就是一个Maven聚合工程

😃引入共有依赖

引入依赖如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.wanshi</groupId>
    <artifactId>springboot-rabbitmq</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>rabbitmq-order-producer</module>
        <module>rabbitmq-order-consumer</module>
    </modules>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.5</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

</project>

⏳创建生产者

在项目内，新建一个Moudle，rabbitmq-order-producer 默认Maven工程，下一步即可

引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.5</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>rabbitmq-order-producer</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

⌛创建消费者

在项目内，新建一个Moudle，rabbitmq-order-cousumer 默认Maven工程，下一步即可

引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.5</version>
        <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>rabbitmq-order-producer</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

Maven聚合工程创建完成图

Maven依赖图

自行手写MainApplication即可

创建完成！

♨️核心源码

application.yml

# 服务端口
server:
  port: 8080
# 配置rabbitmq服务
spring:
  rabbitmq:
    username: admin
    password: admin
    virtual-host: /
    host: 8.130.28.198
    port: 5672

生产者

OrderService

package com.wanshi.service;

import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.UUID;

/**
 * @author whc
 * @date 2022/5/23 18:50
 */

@Service
public class OrderService 

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    public void makeOrder() 
        String orderId = UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println("订单生成成功：" + orderId);
        String exchange_name = "fanout_order_exchange";
        String routeingKey = "";
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchange_name, routeingKey, orderId);

消费者

交换机的声明与队列我们放在消费者端，因为消费者是先开启的，如果没有交换机和队列，则会报错！

RabbitMQConfiguration

package com.wanshi.config;

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @author whc
 * @date 2022/5/23 10:18
 */
@Configuration
public class RabbitMQConfiguration 

    //1.声明注册fanout模式的交换机
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange() 
        return new FanoutExchange("fanout_order_exchange", true, false);
    

    //2.声明队列，sms.fanout.queue email.fanout.queue msg.fanout.queue
    @Bean
    public Queue smsQueue() 
        return new Queue("sms.fanout.queue", true);
    

    @Bean
    public Queue emailQueue() 
        return new Queue("email.fanout.queue", true);
    

    @Bean
    public Queue msgQueue() 
        return new Queue("msg.fanout.queue", true);
    

    //3.完成绑定关系（队列与交换机完成绑定关系）
    @Bean
    public Binding smsBind() 
        return BindingBuilder.bind(smsQueue()).to(fanoutExchange());
    

    @Bean
    public Binding emailBind() 
        return BindingBuilder.bind(emailQueue()).to(fanoutExchange());
    

    @Bean
    public Binding msgBind() 
        return BindingBuilder.bind(msgQueue()).to(fanoutExchange());

编写具体业务消费类

FanoutEmailConsumer

package com.wanshi.service;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author whc
 * @date 2022/5/23 18:53
 */
@RabbitListener(queues = "email.fanout.queue")
@Component
public class FanoutEmailConsumer 

    @RabbitHandler
    public void messageService(String message) 
        System.out.println("fanout email ==>" + message);

FanoutMsgConsumer

package com.wanshi.service;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author whc
 * @date 2022/5/23 18:55
 */
@RabbitListener(queues = "msg.fanout.queue")
@Component
public class FanoutMsgConsumer 

    @RabbitHandler
    public void messageService(String message) 
        System.out.println("fanout msg ==>" + message);

FanoutSmsConsumer

package com.wanshi.service;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author whc
 * @date 2022/5/23 18:54
 */
@RabbitListener(queues = "sms.fanout.queue")
@Component
public class FanoutSmsConsumer 

    @RabbitHandler
    public void messageService(String message) 
        System.out.println("fanout sms ==> " + message);
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