RabbitMQ-从基础到实战（3）— 消息的交换（上）

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0.目录

RabbitMQ-从基础到实战（1）— Hello RabbitMQ

RabbitMQ-从基础到实战（2）— 防止消息丢失

RabbitMQ-从基础到实战（4）— 消息的交换（中）

RabbitMQ-从基础到实战（5）— 消息的交换（下）

RabbitMQ-从基础到实战（6）— 与Spring集成

1.简介

在前面的例子中，每个消息都只对应一个消费者，即使有多个消费者在线，也只会有一个消费者接收并处理一条消息，这是消息中间件的一种常用方式。

另外一种方式，生产者生产一条消息，广播给一个或多个队列，所有订阅了这个队列的消费者，都可以消费这条消息，这就是消息订阅。

官方教程列举了这样一个场景，生产者发出一条记录日志的消息，消费者1接收到后写日志到硬盘，消费者2接收到后打印日志到屏幕。工作中还有很多这样的场景有待发掘，适当的使用消息订阅后可以成倍的增加效率。

2.RabbitMQ的交换中心（Exchange）

在前两章的例子中，我们涉及到了三个概念

1. 生产者
2. 队列
3. 消费者

这不禁让我们以为，生产者生产消息后直接到发送到队列，消费者从队列中获取消息，再消费掉。

其实这是错误的，在RabbitMQ中，生产者不会直接把消息发送给队列，实际上，生产者甚至不知道一条消息会不会被发送到队列上。

正确的概念是，生产者会把消息发送给RabbitMQ的交换中心（Exchange），Exchange的一侧是生产者，另一侧则是一个或多个队列，由Exchange决定一条消息的生命周期--发送给某些队列，或者直接丢弃掉。

这个概念在官方文档中被称作RabbitMQ消息模型的核心思想（core idea）

如下图，其中X代表的是Exchange。

RabbitMQ中，有4种类型的Exchange

• direct    通过消息的routing key比较queue的key，相等则发给该queue，常用于相同应用多实例之间的任务分发
  • 默认类型   本身是一个direct类型的exchange，routing key自动设置为queue name。注意，direct不等于默认类型，默认类型是在queue没有指定exchange时的默认处理方式，发消息时，exchange字段也要相应的填成空字符串“”
• topic    话题，通过可配置的规则分发给绑定在该exchange上的队列，通过地理位置推送等场景适用
• headers    当分发规则很复杂，用routing key不好表达时适用，忽略routing key，用header取代之，header可以为非字符串，例如Integer或者String
• fanout    分发给所有绑定到该exchange上的队列，忽略routing key，适用于MMO游戏、广播、群聊等场景

更详细的介绍，请看官方文档

3.临时队列

可以对一个队列命名是十分重要的，在消费者消费消息时，要指明消费哪个队列的消息（下面的queue），这样就可以让多个消费者同时分享一个队列

String basicConsume(String queue, boolean autoAck, Consumer callback) throws IOException;

上述记录日志的场景中，有以下几个特点

• 所有消费者都需要监听所有的日志消息，因此每个消费者都需要一个单独的队列，不需要和别人分享
• 消费者只关心最新的消息，连接到RabbitMQ之前的消息不需要关心，因此，每次连接时需要创建一个队列，绑定到相应的exchange上，连接断开后，删除该队列

自己声明队列是比较麻烦的，因此，RabbitMQ提供了简便的获取临时队列的方法，该队列会在连接断开后销毁

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

这行代码会获取一个名字类似于“amq.gen-JzTY20BRgKO-HjmUJj0wLg”的临时队列

4.绑定

再次注意，在RabbitMQ中，消息是发送到Exchange的，不是直接发送的Queue。因此，需要把Queue和Exchange进行绑定，告诉RabbitMQ把指定的Exchange上的消息发送的这个队列上来

绑定队列使用此方法

Queue.BindOk queueBind(String queue, String exchange, String routingKey) throws IOException;

其中，queue是队列名，exchange是要绑定的交换中心，routingKey就是这个queue的routingKey

5.实践

下面来实现上述场景，生产者发送日志消息，消费者1记录日志，消费者2打印日志

下面的代码中，把连接工厂等方法放到了构造函数中，也就是说，每new一个对象，都会创建一个连接，在生产环境这样做是很浪费性能的，每次创建一个connection都会建立一次TCP连接，生产环境应使用连接池。而Channel又不一样，多个Channel是共用一个TCP连接的，因此可以放心的获取Channel（本结论出自官方文档对Channel的定义）

AMQP 0-9-1 connections are multiplexed with channels that can be thought of as "lightweight connections that share a single TCP connection".

For applications that use multiple threads/processes for processing, it is very common to open a new channel per thread/process and not share channels between them.

日志消息发送类 LogSender

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

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

public class LogSender {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogSender.class);
    private  ConnectionFactory factory;
    private  Connection connection;
    private  Channel channel;
    
    /**
     * 在构造函数中获取连接
     */
    public LogSender(){
        super();
        try {
            factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost("127.0.0.1");
            connection = factory.newConnection();
            channel = connection.createChannel();
        } catch (Exception e) {
            logger.error(" [X] INIT ERROR!",e);
        }
    }
    /**
     * 提供个关闭方法，现在并没有什么卵用
     * @return
     */
    public boolean closeAll(){
        try {
            this.channel.close();
            this.connection.close();
        } catch (IOException | TimeoutException e) {
            logger.error(" [X] CLOSE ERROR!",e);
            return false;
        }
        return true;
    }
    
    /**
     * 我们更加关心的业务方法
     * @param message
     */
    public void sendMessage(String message) {
            try {
                //声明一个exchange，命名为logs，类型为fanout
                channel.exchangeDeclare("logs", "fanout");
                //exchange是logs，表示发送到此Exchange上
                //fanout类型的exchange，忽略routingKey，所以第二个参数为空
                channel.basicPublish("logs", "", null, message.getBytes());
                logger.debug(" [D] message sent:"+message);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    }
}

在LogSender中，和之前的例子不一样的地方是，我们没有直接声明一个Queue，取而代之的是声明了一个exchange

发布消息时，第一个参数填了我们声明的exchange名字，routingKey留空，因为fanout类型忽略它。

在前面的例子中，我们routingKey填的是队列名，因为默认的exchange（exchange位空字符串时使用默认交换中心）会把队列的routingKey设置为queueName（声明队列的时候设置的，不是发送消息的时候），又是direct类型，所以可以通过queueName当做routingKey找到队列。

消费类 LogConsumer

package com.liyang.ticktock.rabbitmq;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import com.rabbitmq.client.AMQP;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Consumer;
import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
import com.rabbitmq.client.Envelope;

public class LogConsumer {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogConsumer.class);
    private ConnectionFactory factory;
    private Connection connection;
    private Channel channel;

    /**
     * 在构造函数中获取连接
     */
    public LogConsumer() {
        super();
        try {
            factory = new ConnectionFactory();
            factory.setHost("127.0.0.1");
            connection = factory.newConnection();
            channel = connection.createChannel();
            // 声明exchange，防止生产者没启动，exchange不存在
            channel.exchangeDeclare("logs","fanout");
        } catch (Exception e) {
            logger.error(" [X] INIT ERROR!", e);
        }
    }

    /**
     * 提供个关闭方法，现在并没有什么卵用
     * 
     * @return
     */
    public boolean closeAll() {
        try {
            this.channel.close();
            this.connection.close();
        } catch (IOException | TimeoutException e) {
            logger.error(" [X] CLOSE ERROR!", e);
            return false;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 我们更加关心的业务方法
     */
    public void consume() {
        try {
            // 获取一个临时队列
            String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
            // 把刚刚获取的队列绑定到logs这个交换中心上，fanout类型忽略routingKey，所以第三个参数为空
            channel.queueBind(queueName, "logs", "");
            //定义一个Consumer，消费Log消息
            Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
                @Override
                public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
                        byte[] body) throws IOException {
                    String message = new String(body, "UTF-8");
                    logger.debug(" [D] 我是来打印日志的："+message);
                }
            };
            //这里自动确认为true，接收到消息后该消息就销毁了
            channel.basicConsume(queueName, true, consumer);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

复制一个项目，把72行改为如下代码，代表两个做不同工作的消费者

logger.debug(" [D] 我已经把消息写到硬盘了："+message);

消费者App

public class App 
{
    public static void main( String[] args )
    {
        LogConsumer consumer = new LogConsumer();
        consumer.consume();
    }
}

生产者App

public class App {
    public static void main( String[] args ) throws InterruptedException{
        LogSender sender = new LogSender();
        while(true){
            sender.sendMessage(System.nanoTime()+"");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

把消费者打包成两个可执行的jar包，方便观察控制台

用java -jar 命令执行，结果如下

6.结束语

本章介绍了RabbitMQ中消息的交换，再次强调，RabbitMQ中，消息是通过交换中心转发到队列的，不要被默认的exchange混淆，默认的exchange会自动把queue的名字设置为它的routingKey，所以消息发布时，才能通过queueName找到该队列，其实此时queueName扮演的角色就是routingKey。

本教程是参考官方文档写出来的，后续章节会介绍更多RabbitMQ的相关知识以及项目中的实战技巧