RabbitMQ指南之三：发布/订阅模式（Publish/Subscribe）

Posted 2021-11-27 lonelyxmas

原文:RabbitMQ指南之三：发布/订阅模式（Publish/Subscribe）

　　在上一章中，我们创建了一个工作队列，工作队列模式的设想是每一条消息只会被转发给一个消费者。本章将会讲解完全不一样的场景： 我们会把一个消息转发给多个消费者，这种模式称之为发布-订阅模式。

　　为了阐述这个模式，我们将会搭建一个简单的日志系统，它包含两种程序：一种发送日志消息，另一种接收并打印日志消息。在这个日志系统里，每一个运行的消费者都可以获取到消息，在这种情况下，我们可以实现这种需求：一个消费者接收消息并写入磁盘，另一个消费者接收消息并打印在电脑屏幕上。简单来说，生产者发布的消息将会以广播的形式转发到所有的消费者。

1、交换器（Exchange）

　　在前两章节我们，我们往队列中发布消息或获取消息，然而，前面的讲解其实并不完整，接下来，是时候介绍完整的RabbitMq消息模型了。

　　回忆一下我们前两章指南中包含的内容：

• • 一个生产者用以发送消息；
  • 一个队列缓存消息；
  • 一个消费者用以消费队列中的消息。

　　RabbitMq消息模式的核心思想是：一个生产者并不会直接往一个队列中发送消息，事实上，生产者根本不知道它发送的消息将被转发到哪些队列。

　　实际上，生产者只能把消息发送给一个exchange，exchange只做一件简单的事情：一方面它们接收从生产者发送过来的消息，另一方面，它们把接收到的消息推送给队列。一个exchage必须清楚地知道如何处理一条消息。

　　

　　有四种类型的交换器，分别是：direct、topic、headers、fanout。本章主要讲解最后一种：fanous（广播模式）。下面创建一个fanout类型的交换器，我们称之为:logs:

1 channel.exchangeDeclare("logs", "fanout");

　　广播模式交换器很简单，从字面意思也能理解，它其实就是把接收到的消息推送给所有它知道的队列。在我们的日志系统中正好需要这种模式。

　　如果想查看当前系统中有多少个exchange，可以使用以下命令：

sudo rabbitmqctl list_exchanges

　　

　　或者通过控制台查看：

　　

　　可以看到有很多以amq.*开头的交换器，以及（AMQP default）默认交换器，这些是默认创建的交换器。

 　　在前面两章的指南中，我们并不知道交换器的存在，但是依然可以将消息发送到队列中，那其实并不是因为我们可以不使用交换器，实际上是我们使用了默认的交换器（我们通过指定交换器为字字符串：""），回顾一下我们之前是如何发送消息的：

1 channel.basicPublish("", "hello", null, message.getBytes());

　　第一个参数是交换器的名字，空字符串表示它是一个默认或无命名的交换器，消息将会由指定的路由键（第二个参数，routingKey，后面会讲）转发到队列。

　　你可能会有疑问：既然exchange可以指定为空字符串("")，那么可否指定为null?

　　答案是：不能！

　　通过跟踪发布消息的代码，在AMQImpl类中的Publish()方面中，可以看到，不光是exchange不能为null，同时routingKey路由键也不能为null，否则会抛出异常：

　　接着上面的讲解，我们创建一个命名的交换器：

1 channel.basicPublish( "logs", "", null, message.getBytes());

2、临时队列

　　在前两章的例子中，我们使用的队列都是有具体的队列名，创建命名队列是很必要的，因为我们需要将消费者指向同一名字的队列。因此，要想在生产者和消费者中间共享队列就必须要使用命名队列。

　　但是，本章讲解的日志系统也可以使用非命名队列（可以不手动命名），我们希望收到所有日志消息，而不是部分。并且我们希望总是接收到新的日志消息而不是旧的日志消息。为了解决这个问题，需要分两步走。

　　首先，无论何时我们的消费者连接到RabbitMq，我们都需要一个新的、空的队列来接收日志消息，因此，消费者在连接上RabbitMq之后需要创建一个任意名字的队列，或者让RabbitMq生成任意的队列名字。

　　其次，一旦该消费者断开了与RabbitMq的连接，队列也被自动删除。

　　通过JAVA客户端的无参方法：queueDeclare()来创建一个非持久化、专有的、自动删除的、名字随机生成的队列。

1 String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();

3、绑定（Binding）

　　

　　前面广播模式的交换器和队列已经创建好了，接下来就是要告诉交换器向队列里发送消息。交换器与队列之间的关系称之为绑定关系。

1 channel.queueBind(queueName, "logs", "");

　　至此，交换器已经可以往队列中发送消息了。

　　可以通过下列命令来查看队列的绑定关系：

4、完整的代码

　　EmitLog.java

 1 import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
 2 import com.rabbitmq.client.Channel;
 3 import com.rabbitmq.client.Connection;
 4 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
 5 
 6 public class EmitLog {
 7 
 8     private static final String EXCHANGE_NAME = "logs";
 9 
10     public static void main(String[] args) throws Exception {
11 
12         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
13         factory.setHost("192.168.92.130");
14 
15         try (Connection connection = factory.newConnection();
16              Channel channel = connection.createChannel();) {
17 
18             channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);
19 
20             String message = "RabbitMq fanout。。。。。。";
21             channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME,"",null,message.getBytes("utf-8"));
22 
23             System.out.println(" [x] Sent ‘" + message + "‘");
24         }
25     }
26 }

　　正好你所看到的，Connection创建完成之后，定义了exchange，这一步是必要的，因为如果没有交换器将无法发送消息。

　　如此没有队列绑定到该交换器上，那么，交换器收到的消息将会丢失，但是对我们本章的日志系统来说没问题的，当没有消费者时，我们可以安全地放弃掉数据，我们只接收最新的日志消息。

　　ReceiveLogs.java

 1 public class ReceiveLogs {
 2 
 3     private static final String EXCHANGE_NAME = "logs";
 4 
 5     public static void main(String[] args) throws Exception {
 6 
 7         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
 8         factory.setHost("192.168.92.130");
 9 
10         Connection connection = factory.newConnection();
11         Channel channel = connection.createChannel();
12 
13         channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);
14 
15         final String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
16         channel.queueBind(queue,EXCHANGE_NAME,"");
17 
18         System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
19 
20         DeliverCallback deliverCallback = (consumerTa,delivery) -> {
21 
22             String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
23             System.out.println(" [x] Received ‘" + message + "‘");
24 
25         };
26 
27         channel.basicConsume(queue,true,deliverCallback,consumerTag -> {});
28     }
29 }

　　这里的autoAck设置为true，因为我们这里是广播模式，每个消费者都会收到一样的消息，并且这里给消费者生产的随机名称的队列相当于是独有的，所以在接收到消息之后立即发送确认回执是OK的。

　　但是这里先提出一个疑问：在这种模式下，每个队列收到的消息是否也会有Ready和Unacked状态？

5、测试结果

　　一、首先启动生产者，再启动两个消费者

　　

       

　　可以看到，生产者启动后发送的消息丢失了，两个消费者并没有消费到，此时再看控制台：

　　

　　可见RabbitMq为我们创建了两个随机命名的队列，其Exclusive是Owner，表示是专有的，Parameters为AD（auto delete），拥有该队列的消费者一占断开连接，队列将会被自动删除。

　　二、其次启动生产者发送一次消息

　　 

　　两个消费都都收到了消息。

　　三、关闭所有消费者，观察控制台变化

　　

　　两个专有随机队列自动删除了。

6、SpringBoot的实现

　　工程结构图：

 

 一、配置文件application.properties：

　　生产者：

#RabbitMq
spring.rabbitmq.host=192.168.92.130
spring.rabbitmq.exchange=logs

　　消费者：

#RabbitMq
spring.rabbitmq.host=192.168.92.130
spring.rabbitmq.exchange=logs

##队列--我们可以自己指定队列名称，也可以由RabbitMq自动生成，这里为了方便，我们自己命名（如果需要，我也可以写一个自动生成名称的方法）
rqbbitmq.log.fanout.info=info
rqbbitmq.log.fanout.error=error

server.port=8090

二、生产者代码

　　这里为了让系统生产者启动时就自动发送一条消息，我加了一个EmitLogRunner类。

　　EmitLog.java

 1 import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
 2 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 3 import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
 4 import org.springframework.stereotype.Component;
 5 
 6 @Component
 7 public class EmitLog {
 8 
 9     @Value("${spring.rabbitmq.exchange}")
10     private String exchange;
11 
12     @Autowired
13     private AmqpTemplate amqpTemplate;
14 
15     public void send(String msg) {
16         amqpTemplate.convertAndSend(exchange,"",msg);
17     }
18 }

　　EmitLogRunner.java

 1 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 2 import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
 3 import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
 4 import org.springframework.stereotype.Component;
 5 
 6 @Component
 7 public class EmitLogRunner implements ApplicationRunner {
 8 
 9     @Autowired
10     private EmitLog emitLog;
11 
12     @Override
13     public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
14         System.out.println("生产者发布消息：" + msg);
15         emitLog.send("RabbitMq fanout test message");
16     }
17 }

二、消费者代码　　

　　ReceiveInfoLogs.java

 1 @Component
 2 @RabbitListener(
 3         bindings = @QueueBinding(
 4                 value = @Queue(value = "${rqbbitmq.log.fanout.info}",autoDelete = "true"),
 5                 exchange = @Exchange(value = "${spring.rabbitmq.exchange}",type = ExchangeTypes.FANOUT)
 6         )
 7 )
 8 public class ReceiveInfoLogs {
 9 
10     @Autowired
11     private AmqpTemplate amqpTemplate;
12 
13     @RabbitHandler
14     public void receiveInfoLog (Object message) {
15  
16         System.out.println("接收到info级别的日志：" + message);
17     }
18 }

　　ReceiveErrorLogs.java

 1 import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
 2 import org.springframework.amqp.core.ExchangeTypes;
 3 import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.*;
 4 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 5 import org.springframework.stereotype.Component;
 6 
 7 @Component
 8 @RabbitListener(
 9         bindings = @QueueBinding(
10                 value = @Queue(value = "${rqbbitmq.log.fanout.error}",autoDelete = "true"),
11                 exchange = @Exchange(value = "${spring.rabbitmq.exchange}",type = ExchangeTypes.FANOUT)
12         )
13 )
14 public class ReceiveErrorLogs {
15 
16     @Autowired
17     private AmqpTemplate amqpTemplate;
18 
19     @RabbitHandler
20     public void receiveErrorLog(Object message) {
21         System.out.println("接收到的error级别日志：" + message);
22     }
23 }

　　注意看一下注解方式bindings里面都是以@开头并加上对应的要绑定的项，琢磨一下应该都能理解。

三、验证

　　启动消费者和生产者，查看控制台：

　　  

　　至此，发布订阅模式讲解完了，在下一章中将会讲解Routing(路由)的概念。