RabbitMQ指南之一："Hello World!"

Posted 2021-10-30 wuhenzhidu

　　为什么要使用MQ消息中间件？它解决了什么问题？关于为什么要使用消息中间件？消息中间件是如何做到同步变异步、流量削锋、应用解耦的？网上已经有很多说明，我这里就不再说明了，读者可以参考（https://www.jianshu.com/p/2820561158c4）。我在接下来的RabbitMq系列博客里会将官方的讲解翻译过来，同时加以自己的理解整理成博客，希望能和大家共同交流，一起进步。

　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　RabbitMq原理图

1、RabbitMq简介

　　RabbitMq是一个消息中间件：它接收消息、转发消息。你可以把它理解为一个邮局：当你向邮箱里寄出一封信后，邮递员们就能最终将信送到收信人手中。类似的，RabbitMq就好比是一个邮箱、邮局和邮递员。RabbitMq和邮局最大的区别是：RabbitMq接收、转发的都是二进制数据块--消息，而不是纸质的数据文件。

　　RabbitMq、消息相关术语如下：

　　生产者：生产者只发送消息，发送消息的程序即为生产者：

　　

　　消息队列：消息队列就相当于RabbitMq中的邮箱名称。尽管消息在你的程序和RabbitMq中流动，但它只能存储在消息队列中。队列本质上是一个大的消息缓存，它能存多少消息，取决于主机的内存和磁盘限制。多个生产者可以往同一个消息队列中发送消息；多个消费者可以从同一个队列中获取数据。我们以下列图形来表示一个消息队列：

　　

　　消费者：消费者是一个等待接收消息的程序：

　　

　　注意：生产者、消费者和RabbitMq可以在不同的机器上；在很多的应用中，一个生产者同时也可能是消费者。

2、“Hello World！”

 　　在这小节里，我们将写一个消息生产者用来发送消息、一个消息消费者来消费消息（接收消息并打印出来）。

　　在下面图形中，“P”是我们的生产者，“C”是我们的消费者，中间的红框是我们的消息队列，保存了从生产者那里接收到的准备转发到消费方的消息。

　　

　　

　　Java客户端类库说明：

　　RabbitMq使用多种协议，本指南使用AMQP 0-9-1协议，该协议是一个开源的、通用的消息协议。RabbitMq有多种语言的客户端，这里我们使用JAVA语言的客户端做实验。通过以下地址下载RabbitMq客户端jar包和依赖包：

　　amqp-client-5.5.1.jar

　　slf4j-api-1.7.25.jar

　　slf4j-simple-1.7.25.jar

　　把这三个jar包拷贝到你的工作目录，包括后面教程要新建的java文件。

2.1 发送消息

　　生产者连接RabbitMq,发送一条简单的消息”Hello World!“后就退出。

　　在Send.java类中，需要引入以下依赖包：

1 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
2 import com.rabbitmq.client.Connection;
3 import com.rabbitmq.client.Channel;

　　给队列起个名字：

1 public class Send {
2   private final static String QUEUE_NAME = "hello";
3   public static void main(String[] argv) throws Exception {
4       ...
5   }
6 }

　　创建连接到服务器的连接Collection：

1 onnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
2 factory.setHost("localhost");
3 try (Connection connection = factory.newConnection();
4      Channel channel = connection.createChannel()) {
5 
6 }

　　这个连接即套接字连接，为我们处理协议版本协商和身份验证等。这里我们连接一个本地的RabbitMq：因此是localhost，如果你想要连接一个远程机器上的RabbitMq，只需要把localhst改成那台机器的计算机名或是IP地址。

　　创建完连接之后，我们继续创建一个信道：Channel。我们需要使用try-with-resource表达式，因为Connection和Channel都实现了JAVA接口Closeable，属于资源，需要关闭，这样我们就不需要显示地在我们的代码中进行关闭了。（关于信道，请参考文章最顶部的RabbitMq原理图，是TCP里面的虚拟链接，例如：电缆相当于一个TCP，信道就是里面的一个独立光纤，一条TCP上面创建多条信道是没有问题的；TCP一旦打开就分创建AMQP信道；无论是发布消息、接收消息、订阅队列，这些动作都是通过信道完成的）。

　　为了发送消息，我们还必须要定义一个需要发送到的消息队列，这些都要使用try-with-resource表达式：

1 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
2 String message = "Hello World!";
3 channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
4 System.out.println(" [x] Sent ‘" + message + "‘");

　　定义一个消息队列是幂等的：只有该队列不存在的时候才能被创建，消息是二进制数组，因此你可以根据需要指定编码。

　　完成的Send.java如下：

 1 import com.rabbitmq.client.Channel;
 2 import com.rabbitmq.client.Connection;
 3 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
 4 
 5 public class Send {
 6 
 7     private final static String QUEUE_NAME = "hello";
 8 
 9     public static void main(String[] argv) throws Exception {
10         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
11         factory.setHost("localhost");
12         try (Connection connection = factory.newConnection();
13              Channel channel = connection.createChannel()) {
14             channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
15             String message = "Hello World!";
16             channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes("UTF-8"));
17             System.out.println(" [x] Sent ‘" + message + "‘");
18         }
19     }
20 }

2.2 接收消息

　　消费者监听RabbitMq中的消息，因此与生产者发送一条消息就退出不同，消费者要保持运行状态来接收消息并打印出来。

　　Recv.java同样需要导入以下依赖包：

1 import com.rabbitmq.client.Channel;
2 import com.rabbitmq.client.Connection;
3 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
4 import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

　　与生产者相同，我们需要创建Connetcion和Channel、定义队列（需要监听并接收消息的队列）：

 1 public class Recv {
 2 
 3   private final static String QUEUE_NAME = "hello";
 4 
 5   public static void main(String[] argv) throws Exception {
 6     ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
 7     factory.setHost("localhost");
 8     Connection connection = factory.newConnection();
 9     Channel channel = connection.createChannel();
10 
11     channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
12     System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
13 
14   }
15 }

　　注意我们也在这里声明队列，因为我们可能在生产者之前启动消费者，我们想要确保在我们尝试消费消息的时候队列就已经存在了。

　　这里我们为什么不使用try-with-resource表达式自动关闭channl和connection？通过这样，我们就可以使我们的程序一直保持运行状态，如果把这些关了，程序也就停止了。这就尴尬了，因为我们需要保持消费者一直处于异步监听消息过来的状态。

　　RabbitMq会将队列中的消息异步地推送过来，我们需要提供一个回调函数来缓存消息直到我们需要用到这些消息：

1 DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
2     String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
3     System.out.println(" [x] Received ‘" + message + "‘");
4 };
5 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> { });

　　Rec.java完整代码：

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

public class Recv {

    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();

        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");

        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println(" [x] Received ‘" + message + "‘");
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> { });
    }
}

3、测试

　　在官方手册中，测试部分他们是将客户端jar和依赖jar添加到classpath路径，然后在cmd终端来运行的，我觉得麻烦，因此，我这里放到IDEA中来运行，效果是一样的。

　　

　　第一步：首先运行Send.java:

　　输出结果：

[x] Sent ‘Hello World!‘

　　查看RabbitMq控制台：

　　

　　说明消息已经发送成功。

 　  第二步：启动消费者Recv.java:

　　输出结果：

[x] Received ‘Hello World!‘

　　说明消息已经消费成功了，此时再查看控制台：

　　消息依然存在在队列中，但是区别是，在第一张图中Ready由1变成了0，Unacknowledged由0变成了1；第二张图中Ready也由1变成0，Unacked由0变成了1。为什么会这样？按道理，消息消费了之后就应该删除掉，否则可能造成重复消费。关于这方面知识，将会在后面的章节中再介绍（Ack机制）。

4、用SpringBoot实现

　　上面虽然实现了功能，但在实际工作中，我们更多的可能是使用SpringBoot、SpringCloud等成熟的框架来实现。本小节就通过SpringBoot来实现以上功能。

　　工程目录如下：

　　Provider和Consumer的配置文件相同,IP请替换成你自己的：

1 #RabbitMq
2 spring.rabbitmq.host=192.168.xx.xx  
3 spring.rabbitmq.username=rabbitmq
4 spring.rabbitmq.password=123456
5 
6 hello_world.queue=hello

　　为方便让系统启动时就往队列发送消息，所以写了一个SenderRunner类：

 1 @Component
 2 public class SenderRunner implements ApplicationRunner {
 3 
 4     @Autowired
 5     private Send send;
 6 
 7     @Override
 8     public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
 9         send.doSender("Hello RabbitMq");
10     }
11 }

　　Send.java

 1 @Component
 2 public class Send {
 3 
 4     @Value("${hello_world.queue}")
 5     private String queueName;
 6 
 7     @Autowired
 8     private AmqpTemplate amqpTemplate;
 9 
10     public void doSender(String msg) {
11 
12         amqpTemplate.convertAndSend(queueName,msg);
13         System.out.println("发送消息：" + msg);
14     }
15 }

　　启动类：

1 @SpringBootApplication
2 public class ProviderApplication {
3     public static void main(String[] args) {
4         SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);
5     }
6 }

　　Recv.java

@Component
public class Recv {

    @RabbitListener(queues = "${hello_world.queue}")
    public void receive(String msg) {
        System.out.println("接收到消息：" + msg);
    }
}

　　启动Provider:

　　查看控制台：

　　启动Consumer:

　

　　可见，SpringBoot为我们做了很多封装，隐藏了很多底层的细节，使用起来简单多了。

　

　　PS：关于SpringBoot的实现涉及到很多的配置，我将在系统的最后专门用一章来讲解SpringBoot的实现。