RabbitMQ

一、引言

模块之间的耦合度多高，导致一个模块宕机后，全部功能都不能用了，并且同步通讯的成本过高，用户体验差。

二、RabbitMQ介绍

市面上比较火爆的几款MQ：
ActiveMQ，RocketMQ，Kafka分布式消息队列，RabbitMQ。

• 语言的支持：ActiveMQ，RocketMQ只支持Java语言，Kafka可以支持多们语言，RabbitMQ支持多种语言。
• 效率方面：ActiveMQ，RocketMQ，Kafka效率都是毫秒级别，RabbitMQ是微秒级别的。
• 消息丢失，消息重复问题： RabbitMQ针对消息的持久化，和重复问题都有比较成熟的解决方案。
• 学习成本：RabbitMQ非常简单。

RabbitMQ是由Rabbit公司去研发和维护的，最终是在Pivotal。
RabbitMQ严格的遵循AMQP协议，高级消息队列协议，帮助我们在进程之间传递异步消息。
视频 sip remp
https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

三、RabbitMQ安装

version: "3.1"
services:
  rabbitmq:
    image: daocloud.io/library/rabbitmq:management
    restart: always
    container_name: rabbitmq
    ports:
      - 5672:5672
      - 15672:15672
    volumes:
      - ./data:/var/lib/rabbitmq

四、RabbitMQ架构【重点】

4.1 官方的简单架构图

• Publisher - 生产者：发布消息到RabbitMQ中的Exchange
• Consumer - 消费者：监听RabbitMQ中的Queue中的消息
• Exchange - 交换机：和生产者建立连接并接收生产者的消息 (丢失处理config)
• Queue - 队列：Exchange会将消息分发到指定的Queue，Queue和消费者进行交互（丢失处理return）

• Routes - 路由：交换机以什么样的策略将消息发布到Queue

  4.2 RabbitMQ的完整架构图

  

  4.3 查看图形化界面并创建一个Virtual Host

  默认账户：guest guest
  创建一个全新的用户和全新的Virtual Host，并且将test用户设置上可以操作/test的权限
  ip+port
  http://162.14.64.72:15672/
  

  五、RabbitMQ的使用【重点】

  5.1 RabbitMQ的通讯方式

  
  

  5.2 Java连接RabbitMQ

  5.2.2 导入依赖

  <dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.rabbitmq</groupId>
        <artifactId>amqp-client</artifactId>
        <version>5.6.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
    </dependency>
  </dependencies>

  5.2.3 创建工具类连接RabbitMQ

  public static Connection getConnection(){
    // 创建Connection工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    factory.setHost("192.168.199.109");
    factory.setPort(5672);
    factory.setUsername("test");
    factory.setPassword("test");
    factory.setVirtualHost("/test");
    // 创建Connection
    Connection conn = null;
    try {
        conn = factory.newConnection();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    // 返回
    return conn;
  }

  

  5.3 Hello-World

  一个生产者，一个默认的交换机，一个队列，一个消费者
  
  创建生产者，创建一个channel，发布消息到exchange，指定路由规则。

  @Test
  public void publish() throws Exception {
    //1. 获取Connection
    Connection connection = RabbitMQClient.getConnection();
    //2. 创建Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    //3. 发布消息到exchange，同时指定路由的规则
    String msg = "Hello-World！";
    // 参数1：指定exchange，使用""。
    // 参数2：指定路由的规则，使用具体的队列名称。
    // 参数3：指定传递的消息所携带的properties，使用null。
    // 参数4：指定发布的具体消息，byte[]类型
    channel.basicPublish("","HelloWorld",null,msg.getBytes());
    // Ps：exchange是不会帮你将消息持久化到本地的，Queue才会帮你持久化消息。
    System.out.println("生产者发布消息成功！");
    //4. 释放资源
    channel.close();
    connection.close();
  }

  创建消费者，创建一个channel，创建一个队列，并且去消费当前队列

  @Test
  public void consume() throws Exception {
    //1. 获取连接对象
    Connection connection = RabbitMQClient.getConnection();
    //2. 创建channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    //3. 声明队列-HelloWorld
    //参数1：queue - 指定队列的名称
    //参数2：durable - 当前队列是否需要持久化（true）
    //参数3：exclusive - 是否排外（conn.close() - 当前队列会被自动删除，当前队列只能被一个消费者消费）
    //参数4：autoDelete - 如果这个队列没有消费者在消费，队列自动删除
    //参数5：arguments - 指定当前队列的其他信息
    channel.queueDeclare("HelloWorld",true,false,false,null);
    //4. 开启监听Queue
    DefaultConsumer consume = new DefaultConsumer(channel){
        @Override
        public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
            System.out.println("接收到消息：" + new String(body,"UTF-8"));
        }
    };
    //参数1：queue - 指定消费哪个队列
    //参数2：autoAck - 指定是否自动ACK （true，接收到消息后，会立即告诉RabbitMQ）
    //参数3：consumer - 指定消费回调
    channel.basicConsume("HelloWorld",true,consume);
    System.out.println("消费者开始监听队列！");
    // System.in.read();
    System.in.read();
    //5. 释放资源
    channel.close();
    connection.close();
  }

  5.4 Work（工作）

  一个生产者，一个默认的交换机，一个队列，两个消费者
  
  只需要在消费者端，添加Qos能力以及更改为手动ack即可让消费者，根据自己的能力去消费指定的消息，而不是默认情况下由RabbitMQ平均分配了，生产者不变，正常发布消息到默认的exchange，并指定routing
  消费者指定Qos和手动ack

  //1 指定当前消费者，一次消费多少个消息
  channel.basicQos(1);
  DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel){
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("消费者1号接收到消息：" + new String(body,"UTF-8"));
        //2. 手动ack
        channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(),false);
    }
  };
  //3. 指定手动ack
  channel.basicConsume("Work",false,consumer);

  5.5 Publish/Subscribe（发布/订阅）

  一个生产者，一个交换机，两个队列，两个消费者
  
  声明一个Fanout类型的exchange，并且将exchange和queue绑定在一起，绑定的方式就是直接绑定。
  让生产者创建一个exchange并且指定类型，和一个或多个队列绑定到一起。

  //3. 创建exchange - 绑定某一个队列
  //参数1： exchange的名称
  //参数2： 指定exchange的类型  FANOUT - pubsub ,   DIRECT - Routing , TOPIC - Topics
  channel.exchangeDeclare("pubsub-exchange", BuiltinExchangeType.FANOUT);
  channel.queueBind("pubsub-queue1","pubsub-exchange","");
  channel.queueBind("pubsub-queue2","pubsub-exchange","");

  消费者还是正常的监听某一个队列即可。

5.6 Routing（路由）

一个生产者，一个交换机，两个队列，两个消费者

生产者在创建DIRECT类型的exchange后，根据RoutingKey去绑定相应的队列，并且在发送消息时，指定消息的具体RoutingKey即可。

//3. 创建exchange, routing-queue-error,routing-queue-info,
channel.exchangeDeclare("routing-exchange", BuiltinExchangeType.DIRECT);
channel.queueBind("routing-queue-error","routing-exchange","ERROR");
channel.queueBind("routing-queue-info","routing-exchange","INFO");
//4. 发布消息到exchange，同时指定路由的规则
channel.basicPublish("routing-exchange","ERROR",null,"ERROR".getBytes());
channel.basicPublish("routing-exchange","INFO",null,"INFO1".getBytes());
channel.basicPublish("routing-exchange","INFO",null,"INFO2".getBytes());
channel.basicPublish("routing-exchange","INFO",null,"INFO3".getBytes());

消费者没有变化

5.7 Topic

一个生产者，一个交换机，两个队列，两个消费者

生产者创建Topic的exchange并且绑定到队列中，这次绑定可以通过和#关键字，对指定RoutingKey内容，编写时注意格式 xxx.xxx.xxx去编写， -> 一个xxx，而# -> 代表多个xxx.xxx，在发送消息时，指定具体的RoutingKey到底是什么。
route：xxx.xxx.xxx
实例：yellow.zgq.qj
.zgq.
bule.#(zgq.qj)0

//2. 创建exchange并指定绑定方式
channel.exchangeDeclare("topic-exchange", BuiltinExchangeType.TOPIC);
channel.queueBind("topic-queue-1","topic-exchange","*.red.*");
channel.queueBind("topic-queue-2","topic-exchange","fast.#");
channel.queueBind("topic-queue-2","topic-exchange","*.*.rabbit");
//3. 发布消息到exchange，同时指定路由的规则
channel.basicPublish("topic-exchange","fast.red.monkey",null,"红快猴子".getBytes());
channel.basicPublish("topic-exchange","slow.black.dog",null,"黑漫狗".getBytes());
channel.basicPublish("topic-exchange","fast.white.cat",null,"快白猫".getBytes());

消费者只是监听队列，没变化。

六、RabbitMQ整合SpringBoot【重点】

6.1 SpringBoot整合RabbitMQ

6.1.1 创建SpringBoot工程

6.1.2 导入依赖

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

6.1.3 编写配置文件

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.199.109
    port: 5672
    username: test
    password: test
    virtual-host: /test

6.1.4 声明exchange、queue

@Configuration
public class RabbitMQConfig {
    //1. 创建exchange - topic
    @Bean
    public TopicExchange getTopicExchange(){
        return new TopicExchange("boot-topic-exchange",true,false);
    }
    //2. 创建queue
    @Bean
    public Queue getQueue(){
        return new Queue("boot-queue",true,false,false,null);
    }
    //3. 绑定在一起
    @Bean
    public Binding getBinding(TopicExchange topicExchange,Queue queue){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(topicExchange).with("*.red.*");
    }
}

6.1.5 发布消息到RabbitMQ

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import javax.annotation.Resource;
@SpringBootTest
public class TestBootRabbitMQ {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @Test
    public void pulisher(){
        rabbitTemplate.convertAndSend("boot-exchange","yellow.zgq.xj","周高强被洗脚仙人跳！！！");
    }
}@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
@Test
void contextLoads() {
    rabbitTemplate.convertAndSend("boot-topic-exchange","slow.red.dog","红色大狼狗！！");
}

6.1.6 创建消费者监听消息

@Component
public class Consumer {
    @RabbitListener(queues = "boot-queue")
    public void getMessage(Object message){
        System.out.println("接收到消息：" + message);
    }
}

6.2 手动Ack

6.2.1 添加配置文件

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        acknowledge-mode: manual

6.2.2 手动ack

@RabbitListener(queues = "boot-queue")
public void getMessage(String msg, Channel channel, Message message) throws IOException {
    System.out.println("接收到消息：" + msg);
    int i = 1 / 0;
    // 手动ack
    channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),false);
}

七、RabbitMQ的其他操作

7.1 消息的可靠性

RabbitMQ的事务：事务可以保证消息100%传递，可以通过事务的回滚去记录日志，后面定时再次发送当前消息。事务的操作，效率太低，加了事务操作后，比平时的操作效率至少要慢100倍。
RabbitMQ除了事务，还提供了Confirm的确认机制，这个效率比事务高很多。

7.1.1 普通Confirm方式

//3.1 开启confirm
channel.confirmSelect();
//3.2 发送消息
String msg = "Hello-World！";
channel.basicPublish("","HelloWorld",null,msg.getBytes());
//3.3 判断消息发送是否成功
if(channel.waitForConfirms()){
    System.out.println("消息发送成功");
}else{
    System.out.println("发送消息失败");
}

7.1.2 批量Confirm方式。

//3.1 开启confirm
channel.confirmSelect();
//3.2 批量发送消息
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    String msg = "Hello-World！" + i;
    channel.basicPublish("","HelloWorld",null,msg.getBytes());
}
//3.3 确定批量操作是否成功
channel.waitForConfirmsOrDie();     // 当你发送的全部消息，有一个失败的时候，就直接全部失败 抛出异常IOException

7.1.3 异步Confirm方式。

//3.1 开启confirm
channel.confirmSelect();
//3.2 批量发送消息
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    String msg = "Hello-World！" + i;
    channel.basicPublish("","HelloWorld",null,msg.getBytes());
}
//3.3 开启异步回调
channel.addConfirmListener(new ConfirmListener() {
    @Override
    public void handleAck(long deliveryTag, boolean multiple) throws IOException {
        System.out.println("消息发送成功，标识：" + deliveryTag + ",是否是批量" + multiple);
    }
    @Override
    public void handleNack(long deliveryTag, boolean multiple) throws IOException {
        System.out.println("消息发送失败，标识：" + deliveryTag + ",是否是批量" + multiple);
    }
});

7.1.4 Return机制

Confirm只能保证消息到达exchange，无法保证消息可以被exchange分发到指定queue。
而且exchange是不能持久化消息的，queue是可以持久化消息。
采用Return机制来监听消息是否从exchange送到了指定的queue中

开启Return机制，并在发送消息时，指定mandatory为true

// 开启return机制
channel.addReturnListener(new ReturnListener() {
    @Override
    public void handleReturn(int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        // 当消息没有送达到queue时，才会执行。
        System.out.println(new String(body,"UTF-8") + "没有送达到Queue中！！");
    }
});
// 在发送消息时，指定mandatory参数为true
channel.basicPublish("","HelloWorld",true,null,msg.getBytes());

7.2 SpringBoot实现

7.2.1 编写配置文件

spring:
  rabbitmq:
    publisher-confirm-type: simple
    publisher-returns: true

7.2.2 开启Confirm和Return

@Component
public class PublisherConfirmAndReturnConfig implements RabbitTemplate.ConfirmCallback ,RabbitTemplate.ReturnCallback {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @PostConstruct  // init-method
    public void initMethod(){
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
        rabbitTemplate.setReturnCallback(this);
    }
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        if(ack){
            System.out.println("消息已经送达到Exchange");
        }else{
            System.out.println("消息没有送达到Exchange");
        }
    }
    @Override
    public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
        System.out.println("消息没有送达到Queue");
    }
}

7.3 避免消息重复消费 (作业)

重复消费消息，会对非幂等行操作造成问题
重复消费消息的原因是，消费者没有给RabbitMQ一个ack

为了解决消息重复消费的问题，可以采用Redis，在消费者消费消息之前，现将消息的id放到Redis中，
id-0（正在执行业务）
id-1（执行业务成功）
如果ack失败，在RabbitMQ将消息交给其他的消费者时，先执行setnx，如果key已经存在，获取他的值，如果是0，当前消费者就什么都不做，如果是1，直接ack。
极端情况：第一个消费者在执行业务时，出现了死锁，在setnx的基础上，再给key设置一个生存时间。
生产者，发送消息时，指定messageId

AMQP.BasicProperties properties = new AMQP.BasicProperties().builder()
    .deliveryMode(1)     //指定消息书否需要持久化 1 - 需要持久化  2 - 不需要持久化
    .messageId(UUID.randomUUID().toString())
    .build();
String msg = "Hello-World！";
channel.basicPublish("","HelloWorld",true,properties,msg.getBytes());

消费者，在消费消息时，根据具体业务逻辑去操作redis

DefaultConsumer consume = new DefaultConsumer(channel){
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.199.109",6379);
        String messageId = properties.getMessageId();
        //1. setnx到Redis中，默认指定value-0
        String result = jedis.set(messageId, "0", "NX", "EX", 10);
        if(result != null && result.equalsIgnoreCase("OK")) {
            System.out.println("接收到消息：" + new String(body, "UTF-8"));
            //2. 消费成功，set messageId 1
            jedis.set(messageId,"1");
            channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(),false);
        }else {
            //3. 如果1中的setnx失败，获取key对应的value，如果是0，return，如果是1
            String s = jedis.get(messageId);
            if("1".equalsIgnoreCase(s)){
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(),false);
            }
        }
    }
};

7.4 SpringBoot如何实现

7.4.1 导入依赖

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

7.4.2 编写配置文件

spring:
  redis:
    host: 192.168.199.109
    port: 6379

7.4.3 修改生产者

@Test
void contextLoads() throws IOException {
    CorrelationData messageId = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    rabbitTemplate.convertAndSend("boot-topic-exchange","slow.red.dog","红色大狼狗！！",messageId);
    System.in.read();
}

7.4.4 修改消费者

@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
@RabbitListener(queues = "boot-queue")
public void getMessage(String msg, Channel channel, Message message) throws IOException {
    //0. 获取MessageId
    String messageId = message.getMessageProperties().getHeader("spring_returned_message_correlation");
    //1. 设置key到Redis
    if(redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(messageId,"0",10, TimeUnit.SECONDS)) {
        //2. 消费消息
        System.out.println("接收到消息：" + msg);
        //3. 设置key的value为1
        redisTemplate.opsForValue().set(messageId,"1",10,TimeUnit.SECONDS);
        //4.  手动ack
        channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),false);
    }else {
        //5. 获取Redis中的value即可 如果是1，手动ack
        if("1".equalsIgnoreCase(redisTemplate.opsForValue().get(messageId))){
            channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),false);
        }
    }
}

* 完结