SpringBoot-RabbitMQ理解与应用
在Win环境下安装Erlang
在Win环境下安装RabbitMQ
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。
RabbitMQ 是一个由erlang开发的AMQP(Advanved Message Queue)的开源实现。
主要应用场景（异步处理，应用解耦）
1.异步处理
场景说明：用户注册后，需要发注册邮件和注册短信,传统的做法有两种1.串行的方式;2.并行的方式
(1)串行方式:将注册信息写入数据库后,发送注册邮件,再发送注册短信,以上三个任务全部完成后才返回给客户端。 这有一个问题是,邮件,短信并不是必须的,它只是一个通知,而这种做法让客户端等待没有必要等待的东西. （图来源于网络）
(2)并行方式:将注册信息写入数据库后,发送邮件的同时,发送短信,以上三个任务完成后,返回给客户端,并行的方式能提高处理的时间。 （图来源于网络）
假设三个业务节点分别使用50ms,串行方式使用时间150ms,并行使用时间100ms。虽然并性已经提高的处理时间,但是,前面说过,邮件和短信对我正常的使用网站没有任何影响，客户端没有必要等着其发送完成才显示注册成功,英爱是写入数据库后就返回.
(3)消息队列
引入消息队列后，把发送邮件,短信不是必须的业务逻辑异步处理
由此可以看出,引入消息队列后，用户的响应时间就等于写入数据库的时间+写入消息队列的时间(可以忽略不计),引入消息队列后处理后,响应时间是串行的3倍,是并行的2倍。
2.应用解耦
场景：双11是购物狂节,用户下单后,订单系统需要通知库存系统,传统的做法就是订单系统调用库存系统的接口.
这种做法有一个缺点:
当库存系统出现故障时,订单就会失败。
订单系统和库存系统高耦合.
引入消息队列 
订单系统:用户下单后,订单系统完成持久化处理,将消息写入消息队列,返回用户订单下单成功。
库存系统:订阅下单的消息,获取下单消息,进行库操作。
就算库存系统出现故障,消息队列也能保证消息的可靠投递,不会导致消息丢失。
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 。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(Exchange)
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
Direct Exchange
Direct Exchange是RabbitMQ默认的交换机模式，也是最简单的模式，根据key全文匹配去寻找队列。
第一个 X - Q1 就有一个 binding key，名字为 orange； X - Q2 就有 2 个 binding key，名字为 black 和 green。当消息中的 路由键 和 这个 binding key 对应上的时候，那么就知道了该消息去到哪一个队列中。
Ps：为什么 X 到 Q2 要有 black，green，2个 binding key呢，一个不就行了吗？ - 这个主要是因为可能又有 Q3，而Q3只接受 black 的信息，而Q2不仅接受black 的信息，还接受 green 的信息。
Topic Exchange
Topic Exchange 转发消息主要是根据通配符。 在这种交换机下，队列和交换机的绑定会定义一种路由模式，那么，通配符就要在这种路由模式和路由键之间匹配后交换机才能转发消息。
在这种交换机模式下：
- 路由键必须是一串字符，用句号（
.） 隔开，比如说 agreements.us，或者 agreements.eu.stockholm 等。 - 路由模式必须包含一个 星号（
*），主要用于匹配路由键指定位置的一个单词，比如说，一个路由模式是这样子：agreements..b.*，那么就只能匹配路由键是这样子的：第一个单词是 agreements，第四个单词是 b。 井号（#）就表示相当于一个或者多个单词，例如一个匹配模式是agreements.eu.berlin.#，那么，以agreements.eu.berlin开头的路由键都是可以的。
具体代码发送的时候还是一样，第一个参数表示交换机，第二个参数表示routing key，第三个参数即消息。如下：
rabbitTemplate.convertAndSend("testTopicExchange","key1.a.c.key2", " this is RabbitMQ!");topic 和 direct 类似, 只是匹配上支持了"模式", 在"点分"的 routing_key 形式中, 可以使用两个通配符:
*表示一个词.#表示零个或多个词.
Headers Exchange
headers 也是根据规则匹配, 相较于 direct 和 topic 固定地使用 routing_key , headers 则是一个自定义匹配规则的类型.
在队列与交换器绑定时, 会设定一组键值对规则, 消息中也包括一组键值对( headers 属性), 当这些键值对有一对, 或全部匹配时, 消息被投送到对应队列.
Fanout Exchange
Fanout Exchange 消息广播的模式，不管路由键或者是路由模式，会把消息发给绑定给它的全部队列，如果配置了routing_key会被忽略。
springboot集成RabbitMQ
springboot集成RabbitMQ非常简单，如果只是简单的使用配置非常少，springboot提供了spring-boot-starter-amqp项目对消息各种支持。
简单使用
1、配置pom包，主要是添加spring-boot-starter-amqp的支持
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqpartifactId>
dependency>2、配置文件
配置rabbitmq的安装地址、端口以及账户信息
rabbitmq:
host: 127.0.0.1
port: 5672
username: guest
password: guest
3、rabbitmq配置
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.rabbitmq")
public class RabbitMqConfig {
private String host;
private int port;
private String username;
private String password;
@Bean
public ConnectionFactory connectionFactory(){
CachingConnectionFactory cachingConnectionFactory = new CachingConnectionFactory(host,port);
cachingConnectionFactory.setUsername(username);
cachingConnectionFactory.setPassword(password);
cachingConnectionFactory.setVirtualHost("/");
cachingConnectionFactory.setPublisherReturns(true);
return cachingConnectionFactory;
}
@Bean
public RabbitTemplate rabbitTemplate() {
RabbitTemplate rabbitTemplate = new RabbitTemplate(connectionFactory());
return rabbitTemplate;
}
public String getHost() {
return host;
}
public void setHost(String host) {
this.host = host;
}
public int getPort() {
return port;
}
public void setPort(int port) {
this.port = port;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
4、队列配置
@Configuration
public class RabbitConfig {
/**
* Exchange()消息交换机，指定消息按什么规则，路由到哪个队列
* @return
*/
@Bean
public CustomExchange Exchange(){
Map map = new HashMap<>();
/**
* 分为四种：
* fanout：该类型路由规则非常简单，会把所有发送到该Exchange的消息路由到所有与它绑定的Queue中，相当于广播功能
* direct：该类型路由规则会将消息路由到binding key与routing key完全匹配的Queue中
* topic：与direct类型相似，只是规则没有那么严格，可以模糊匹配和多条件匹配
* headers：该类型不依赖于routing key与binding key的匹配规则来路由消息，而是根据发送的消息内容中的headers属性进行匹配
*/
map.put("x-delayed-type","direct");
return new CustomExchange("test_exchange","x-delayed-message",true,false,map);
}
/**
* queue 消息队列，每个消息会投入到一个或者多个队列
* @return
*/
@Bean
public Queue queue(){
Queue queue = new Queue("test_queue_1",true);
return queue;
}
/**
* 绑定
* @return
*/
@Bean
public Binding binding(){
return BindingBuilder.bind(queue()).to(Exchange()).with("test_queue_1").noargs();
}
} 5、发送者
rabbitTemplate是springboot 提供的默认实现
public class MessageSendServiceImpl{
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;
public void sendMsg(String queueName,String msg) {
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println("消息发送时间:"+sdf.format(new Date()));
//将消息投递到Exchange中
rabbitTemplate.convertAndSend("test_exchange", queueName, msg, new MessagePostProcessor() {
@Override
public Message postProcessMessage(Message message) throws AmqpException {
message.getMessageProperties().setHeader("x-delay",15000);
return message;
}
});
}
}6、接收者
@Component
public class MessageReceiver {
@RabbitListener(queues = "test_queue_1")
public void receive(String msg){
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println("消息接收时间:"+sdf.format(new Date()));
System.out.println("接收到的消息:"+msg);
}
}
7、测试
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@Slf4j
@Transactional
public class UserServiceTest extends SuperNormal{
@Autowired
private MessageSendServiceImpl messageService;
@Test
public void send() {
messageService.sendMsg("test_queue_1", "hello i am delay msg");
}
}注意，发送者和接收者的queue name必须一致，不然不能接收
多对多使用
一个发送者，N个接收者或者N个发送者和N个接收者会出现什么情况呢？
一对多发送
对上面的代码进行了小改造,接收端注册了两个Receiver,Receiver1和Receiver2，发送端加入参数计数，接收端打印接收到的参数，下面是测试代码，发送一百条消息，来观察两个接收端的执行效果
@Test
public void oneToMany() throws Exception {
for (int i=0;i<100;i++){
neoSender.send(i);
}
}结果如下：
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 11
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 12
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 14
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 13
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 15
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 16
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 18
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 17
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 19
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 20根据返回结果得到以下结论
一个发送者，N个接受者,经过测试会均匀的将消息发送到N个接收者中
多对多发送
复制了一份发送者，加入标记，在一百个循环中相互交替发送
@Test
public void manyToMany() throws Exception {
for (int i=0;i<100;i++){
neoSender.send(i);
neoSender2.send(i);
}
}结果如下：
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 20
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 20
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 21
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 21
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 22
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 22
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 23
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 23
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 24
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 24
Receiver 1: spirng boot neo queue ****** 25
Receiver 2: spirng boot neo queue ****** 25结论：和一对多一样，接收端仍然会均匀接收到消息
高级使用
对象的支持
springboot以及完美的支持对象的发送和接收，不需要格外的配置。
//发送者
public void send(User user) {
System.out.println("Sender object: " + user.toString());
this.rabbitTemplate.convertAndSend("object", user);
}
...
//接受者
@RabbitHandler
public void process(User user) {
System.out.println("Receiver object : " + user);
}结果如下：
Sender object: User{name='neo', pass='123456'}
Receiver object : User{name='neo', pass='123456'}Topic Exchange
topic 是RabbitMQ中最灵活的一种方式，可以根据routing_key自由的绑定不同的队列
首先对topic规则配置，这里使用两个队列来测试
@Configuration
public class TopicRabbitConfig {
final static String message = "topic.message";
final static String messages = "topic.messages";
@Bean
public Queue queueMessage() {
return new Queue(TopicRabbitConfig.message);
}
@Bean
public Queue queueMessages() {
return new Queue(TopicRabbitConfig.messages);
}
@Bean
TopicExchange exchange() {
return new TopicExchange("exchange");
}
@Bean
Binding bindingExchangeMessage(Queue queueMessage, TopicExchange exchange) {
return BindingBuilder.bind(queueMessage).to(exchange).with("topic.message");
}
@Bean
Binding bindingExchangeMessages(Queue queueMessages, TopicExchange exchange) {
return BindingBuilder.bind(queueMessages).to(exchange).with("topic.#");
}
}使用queueMessages同时匹配两个队列，queueMessage只匹配"topic.message"队列
public void send1() {
String context = "hi, i am message 1";
System.out.println("Sender : " + context);
this.rabbitTemplate.convertAndSend("exchange", "topic.message", context);
}
public void send2() {
String context = "hi, i am messages 2";
System.out.println("Sender : " + context);
this.rabbitTemplate.convertAndSend("exchange", "topic.messages", context);
}发送send1会匹配到topic.#和topic.message 两个Receiver都可以收到消息，发送send2只有topic.#可以匹配所有只有Receiver2监听到消息
Fanout Exchange
Fanout 就是我们熟悉的广播模式或者订阅模式，给Fanout交换机发送消息，绑定了这个交换机的所有队列都收到这个消息。
Fanout 相关配置
@Configuration
public class FanoutRabbitConfig {
@Bean
public Queue AMessage() {
return new Queue("fanout.A");
}
@Bean
public Queue BMessage() {
return new Queue("fanout.B");
}
@Bean
public Queue CMessage() {
return new Queue("fanout.C");
}
@Bean
FanoutExchange fanoutExchange() {
return new FanoutExchange("fanoutExchange");
}
@Bean
Binding bindingExchangeA(Queue AMessage,FanoutExchange fanoutExchange) {
return BindingBuilder.bind(AMessage).to(fanoutExchange);
}
@Bean
Binding bindingExchangeB(Queue BMessage, FanoutExchange fanoutExchange) {
return BindingBuilder.bind(BMessage).to(fanoutExchange);
}
@Bean
Binding bindingExchangeC(Queue CMessage, FanoutExchange fanoutExchange) {
return BindingBuilder.bind(CMessage).to(fanoutExchange);
}
}这里使用了A、B、C三个队列绑定到Fanout交换机上面，发送端的routing_key写任何字符都会被忽略：
public void send() {
String context = "hi, fanout msg ";
System.out.println("Sender : " + context);
this.rabbitTemplate.convertAndSend("fanoutExchange","", context);
}结果如下：
Sender : hi, fanout msg
...
fanout Receiver B: hi, fanout msg
fanout Receiver A : hi, fanout msg
fanout Receiver C: hi, fanout msg 结果说明，绑定到fanout交换机上面的队列都收到了消息
参考
RabbitMQ 使用参考
RabbitMQ：Spring 集成 RabbitMQ 与其概念，消息持久化，ACK机制