Spring Boot 整合 rabbitmq

一、消息中間件的應用場景

異步處理

場景：用戶注冊，信息寫入數據庫后，需要給用戶發送注冊成功的郵件，再發送注冊成功的郵件。

1.同步調用：注冊成功后，順序執行發送郵件方法，發送短信方法，最后響應用戶

2.并行調用：注冊成功后，用多線程的方式并發執行發郵件和發短信方法，最后響應用戶

3.消息隊列：注冊成功后，將要發送的消息用很短的時間寫入消息隊列中，之后響應用戶；發送郵件的服務和發送短息的服務就可以從消息隊列中異步讀去，然后發送任務。

應用解耦

場景：購物下單后，調用庫存系統，更新庫存。

1.耦合的方式：訂單系統，寫調用庫存系統的邏輯。

2.解耦的方式：訂單系統，將下達的消息寫入消息隊列，庫存系統從消息隊列中讀取消息，更新庫存。

流量削峰

秒殺場景中，我們可以設置一個定長的消息隊列，秒殺開始，誰快誰先進入隊列，然后快速返回用戶是否秒到 ，之后在平穩的處理秒殺后的業務。

二、消息服務中間件概述

• 1. 大多應用中，可通過消息服務中間件來提升系統異步通信、擴展解耦能力
• 2. 消息服務中兩個重要概念:
     消息代理(message broker)和目的地(destination) 當消息發送者發送消息以后，將由消息代理接管，消息代理保證消息傳遞到指定目
     的地。
• 3. 消息隊列主要有兩種形式的目的地
     • 1. 隊列(queue):點對點消息通信(point-to-point)
     • 2. 主題(topic):發布(publish)/訂閱(subscribe)消息通信
• 4. 點對點式:
     • 1. 消息發送者發送消息，消息代理將其放入一個隊列中，消息接收者從隊列中獲取消息內容， 消息讀取后被移出隊列
     • 2. 消息只有唯一的發送者和接受者，但并不是說只能有一個接收者
• 5. 發布訂閱式:
     • 發送者(發布者)發送消息到主題，多個接收者(訂閱者)監聽(訂閱)這個主題，那么 就會在消息到達時同時收到消息
• 6. JMS(Java Message Service)JAVA消息服務:
     • 基于JVM消息代理的規范。ActiveMQ、HornetMQ是JMS實現
• 7. AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)
     • 高級消息隊列協議，也是一個消息代理的規范，兼容JMS
     • RabbitMQ是AMQP的實現

• 8. Spring支持
     • spring-jms提供了對JMS的支持
     • spring-rabbit提供了對AMQP的支持
     • 需要ConnectionFactory的實現來連接消息代理
     • 提供JmsTemplate、RabbitTemplate來發送消息
     • @JmsListener(JMS)、@RabbitListener(AMQP)注解在方法上監聽消息代理發 布的消息
     • @EnableJms、@EnableRabbit開啟支持
• 9. Spring Boot自動配置
     • JmsAutoConfiguration
     • RabbitAutoConfiguration

三、RabbitMQ簡介

RabbitMQ是一個由erlang開發的AMQP(Advanved Message Queue Protocol)的開源實現。

1. 核心概念

• Message ：消息，消息是不具名的，它由消息頭和消息體組成。消息體是不透明的，而消息頭則由一系列的可選屬性組 成，這些屬性包括routing-key(路由鍵)、priority(相對于其他消息的優先權)、delivery-mode(指出 該消息可能需要持久性存儲)等。
• Publisher ：消息的生產者，也是一個向交換器發布消息的客戶端應用程序。
• Exchange ：交換器，用來接收生產者發送的消息并將這些消息路由給服務器中的隊列。Exchange有4種類型:direct(默認)，fanout, topic, 和headers，不同類型的Exchange轉發消息的策略有所區別
• Queue ：消息隊列，用來保存消息直到發送給消費者。它是消息的容器，也是消息的終點。一個消息可投入一個或多個隊列。消息一直在隊列里面，等待消費者連接到這個隊列將其取走。
• Binding ：綁定，用于消息隊列和交換器之間的關聯。一個綁定就是基于路由鍵將交換器和消息隊列連接起來的路由規則，所以可以將交換器理解成一個由綁定構成的路由表。Exchange 和Queue的綁定可以是多對多的關系。
• Connection ：網絡連接，比如一個TCP連接。
• Channel ：信道，多路復用連接中的一條獨立的雙向數據流通道。信道是建立在真實的TCP連接內的虛 擬連接，AMQP 命令都是通過信道發出去的，不管是發布消息、訂閱隊列還是接收消息，這 些動作都是通過信道完成。因為對于操作系統來說建立和銷毀 TCP 都是非常昂貴的開銷，所 以引入了信道的概念，以復用一條 TCP 連接。
• Consumer ：消息的消費者，表示一個從消息隊列中取得消息的客戶端應用程序。
• Virtual Host ：虛擬主機，表示一批交換器、消息隊列和相關對象。虛擬主機是共享相同的身份認證和加 密環境的獨立服務器域。每個 vhost 本質上就是一個 mini 版的 RabbitMQ 服務器，擁有 自己的隊列、交換器、綁定和權限機制。vhost 是 AMQP 概念的基礎，必須在連接時指定， RabbitMQ 默認的 vhost 是 / 。
• Broker ：表示消息隊列服務器實體。
  

四、RabbitMQ運行機制

AMQP 中的消息路由

AMQP 中消息的路由過程和 Java 開發者熟悉的 JMS 存在一些差別，AMQP 中增加了 Exchange 和 Binding 的角色。生產者把消息發布到 Exchange 上，消息最終到達隊列并被 消費者接收，而 Binding 決定交換器的消息應該發送到那個隊列。

Exchange 類型

Exchange分發消息時根據類型的不同分發策略有區別，目前共四種類型：direct、fanout、topic、headers 。headers 匹配 AMQP 消息的 header 而不是路由鍵， headers 交換器和 direct 交換器完全一致，但性能差很多，目前幾乎用不到了，所以直接看另外三種類型：

五、RabbitMQ安裝

我們使用 docker 來安裝 RabbitMQ。
我們在 docker hub上選擇官方的帶management管理界面的最新版本。

#獲取rabbitmq鏡像
docker pull rabbitmq:3-management
#啟動 rabbitmq鏡像，5672是mq通信端口，15672是mq的web管理界面端口
run -d -p 5672:5672 -p 15672:15672 --name myrabbitmq 鏡像ID

訪問127.0.0.1:15672 ，用賬號：guest 密碼：guest 登錄，界面如下：

對rabbitmq的詳細使用在這里，就不講解了，我們這節的重點是整合rabbitmq。

六、整合RabbitMQ

創建項目引入rabbitmq依賴。

1. pom.xml

<?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.gf</groupId>
    <artifactId>springboot-rabbitmq</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <name>springboot-rabbitmq</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.5.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

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

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

2. MyAMQPConfig

package com.gf.config;

import org.springframework.amqp.support.converter.Jackson2JsonMessageConverter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter;

/**
 * 自定義消息轉換器，默認是jdk的序列化轉換器，我們自定義為json的
 */
@Configuration
public class MyAMQPConfig {

    @Bean
    public MessageConverter messageConverter() {
        return new Jackson2JsonMessageConverter();
    }

}

3. springboot 測試類

我們測試創建管理配置、發送消息、接收消息

package com.gf;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.amqp.core.AmqpAdmin;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.amqp.core.TopicExchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringbootRabbitmqApplicationTests {

    @Autowired
    RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Autowired
    AmqpAdmin amqpAdmin;

    @Test
    public void contextLoads() {
    }

    @Test
    public void create(){
        //創建Exchange
        amqpAdmin.declareExchange( new DirectExchange( "exchange.direct") );
        amqpAdmin.declareExchange( new FanoutExchange( "exchange.fanout") );
        amqpAdmin.declareExchange( new TopicExchange( "exchange.topic") );

        //創建Queue
        amqpAdmin.declareQueue( new Queue( "direct.queue" , true ) );
        amqpAdmin.declareQueue( new Queue( "fanout.queue" , true ) );

        //綁定Queue
        amqpAdmin.declareBinding( new Binding( "direct.queue" , Binding.DestinationType.QUEUE , "exchange.direct" , "direct.queue" , null ) );
        amqpAdmin.declareBinding( new Binding( "fanout.queue" , Binding.DestinationType.QUEUE , "exchange.direct" , "fanout.queue" , null ) );
        amqpAdmin.declareBinding( new Binding( "direct.queue" , Binding.DestinationType.QUEUE , "exchange.fanout" , "" , null ) );
        amqpAdmin.declareBinding( new Binding( "fanout.queue" , Binding.DestinationType.QUEUE , "exchange.fanout" , "" , null ) );
        amqpAdmin.declareBinding( new Binding( "direct.queue" , Binding.DestinationType.QUEUE , "exchange.topic" , "direct.#" , null ) );
        amqpAdmin.declareBinding( new Binding( "fanout.queue" , Binding.DestinationType.QUEUE , "exchange.topic" , "direct.*" , null ) );

    }

    @Test
    public void send2Direct() {
        Map<String , Object> map = new HashMap<>();
        map.put( "msg" , "這是一條點對點消息" );
        map.put( "data" , Arrays.asList("helloworld" , 123 , true) );

        rabbitTemplate.convertAndSend( "exchange.direct" , "direct.queue" , map );

    }

    @Test
    public void send2Topic() {
        Map<String , Object> map = new HashMap<>();
        map.put( "msg" , "這是一條廣播消息" );
        map.put( "data" , Arrays.asList("topic消息" , 123 , true) );

        rabbitTemplate.convertAndSend( "exchange.fanout" , "", map );

    }

    @Test
    public void receive() {
        Object o = rabbitTemplate.receiveAndConvert( "direct.queue" );
        o.getClass();
        System.out.println(o.getClass());
        System.out.println(o);
    }

}

監聽消息

###4. 啟動類

package com.gf;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.EnableRabbit;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * 自動配置
 * 1. RabbitAutoConfiguration
 * 2. 自動配置了連接工廠ConnectionFactory
 * 3. RabbitProperties 封裝了RabbitMQ的配置
 * 4. RabbitTemplate : 給RabbitMQ發送和接受消息
 * 5. AmqpAdmin : RabbitMQ系統管理功能組件
 * 6. @EnableRabbit + @RabbitListener
 */
@EnableRabbit
@SpringBootApplication
public class SpringbootRabbitmqApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootRabbitmqApplication.class, args);
    }
}

5. MQService

package com.gf.service;

import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class MQService {

    @RabbitListener(queues = "fanout.queue")
    public void receive(Message message) {
        System.out.println("收到消息 : " + new String(message.getBody()));

    }

}

源碼：https://github.com/gf-huanchupk/SpringBootLearning

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