SpringBoot - 消息队列

概述

1. 大多应用中，可通过消息服务中间件来提升系统异步通信、扩展解耦能力

2. 消息服务中两个重要概念：消息代理（message broker）和目的地（destination），当消息发送者发送消息以后，将由消息代理接管，消息代理保证消息传递到指定目的地

3. 消息队列主要有两种形式的目的地

   1. 队列（queue）：点对点消息通信（point-to-point）
   2. 主题（topic）：发布（publish）/订阅（subscribe）消息通信

4. 点对点式：

   • 消息发送者发送消息，消息代理将其放入一个队列中，消息接收者从队列中获取消息内容，消息读取后被移出队列
   • 消息只有唯一的发送者和接受者，但并不是说只能有一个接收者

5. 发布订阅式

   • 发送者（发布者）发送消息到主题，多个接收者（订阅者）监听（订阅）这个主题，那么就会在消息到达时同时收到消息

6. JMS（Java Message Service）Java消息服务：

   • 基于JVM消息代理的规范，ActiveMQ、HornetMQ是JMS的实现

7. AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）

   • 高级消息队列协议，也是一个消息代理的规范，兼容JMS
   • RabbitMQ是AMOP的实现

8. JMS对比AMQP

	JMS	AMQP
定义	Java API	网络线级协议
跨语言	否	是
跨平台	否	是
Model	提供两种消息模型：1.Peer-2-Peer 2.Pub/Sub	提供五种消息模型：1.direct exchange 2.fanout exchange 3.topic exchange 4.headers exchange 5.system exchange
支持消息类型	多种消息类型：TextMessage、MapMessage、ByteMessage、StreamMessage、ObjectMessage、Message（只有消息头和属性）	byte[]，当实际应用时，有复杂的消息，可以将消息序列化后发送
综合评价	JMS定义了Java API层面的标准，在Java体系中，多个client均可以通过JMS进行交互，不需要应用修改代码，但是其对跨平台的支持较差	AMQP定义了wire-level层的协议标准，天然具有跨平台、跨语言的特性

RabbitMQ简介

RabbitMQ是一个由erlang开发的AMQP的开源实现

核心概念

Message

消息，消息是不具名的，它由消息头和消息体组成。消息体是不透明的，而消息头则由一系列的可选属性组成，这些属性包括routing-key（路由键）、priority（相对于其他消息的优先权）、delivery-mode（指出该消息可能需要持久性存储）

Publisher

消息的生产者，也是一个向交换器发布消息的客户端程序

Exchange

交换器，用来接收生产者发送的消息并将这些消息路由给服务器中的队列，Exchange有4种类型：direct（默认，点对点单播）、fanout（广播）、topic（主题订阅）和headers，不同类型的Exchange转发消息的策略有所区别

Queue

消息队列，用来保存消息直到发送给消费者，它是消息的容器，也是消息的终点。一个消息可投入一个或多个队列，消息一直在队列里面，等待消费者连接到这个队列将其取走

Binding

绑定，用于消息队列和交换器之间的关联，一个绑定就是基于路由键将交换器和消息队列连接起来的路由规则，所以可以将交换器理解成一个由绑定构成的路由表，Exchange和Queue的绑定可以是多对多的关系

Connection

网络连接

Channel

信道，多路复用连接中的一条独立的双向数据流通道，通过一条条信道以复用一条TCP连接，节省资源和开销

Consumer

消息的消费者，表示一个从消息队列中取得消息的客户端应用程序

Virtual Host

虚拟主机，表示一批交换器、消息队列和相关对象，每个vhost实质上就是一个mini版的RabbitMQ服务器，拥有自己的队列、交换器、绑定个权限机制。vhost是AMQP概念的基础，必须在连接时指定，RabbitMQ默认的vhost是/

Broker

表示消息队列服务器实体

示意图：

SpringBoot整合RabbitMQ

环境准备

1. Docker下载RabbitMQ镜像启动容器(5672是客户端和rabbitmq服务器通信端口，15672是web页面访问端口)

   docker pull rabbitmq
   docker run -d -p 5672:5672 -p 15672:15672 rabbitmq
   

   浏览器访问IP:15672登录(默认账户名密码为guest)显示：

   添加交换器

   添加消息队列

   交换器与队列绑定

   exchange.diret与exchange.fanout绑定的队列：

   exchange.topic绑定的队列：

   

   路由键中#表示匹配零个或多个单词，*表示匹配一个单词

2. 创建项目

   1. 引入依赖如下：

      <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>
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
                  <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
                  <scope>test</scope>
              </dependency>
      </dependencies>
      

   2. 配置application.properties

      spring.rabbitmq.host=主机地址
      spring.rabbitmq.username=guest
      spring.rabbitmq.password=guest
      #spring.rabbitmq.port=端口号，默认为5672
      #spring.rabbitmq.virtual-host=指定vhost，默认为/
      

测试RabbitTemplate发送和接受消息

1. 测试单播

   @Autowired RabbitTemplate rabbitTemplate;
   
   @Test
     public void testDirect() {
       // 需要自己构造一个Message，定义消息体内容和消息头
       // rabbitTemplate.send(exchange,routeKey,message);
       // object默认作为消息体，只需要传入要发送的对象，自动序列化发送给rabbitmq
       // rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,routeKey,object);
       Map<String, Object> map = new HashMap<>();
       map.put("msg", "2020加油");
       map.put("data", Arrays.asList("helloworld", "666", true));
       rabbitTemplate.convertAndSend("exchange.direct", "atguigu", map);
     }
   

   运行代码可以看到队列atguigu里收到了一条消息

   

   

   但是消息体内容是经过序列化之后的结果，不方便阅读，这是因为rabbitmq默认采用jdk的序列化机制，我们可以改为json的序列化机制，创建MyAMQPConfig配置类

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

   再次运行代码

   

2. 测试广播

   @Test
     public void testFanout() {
       rabbitTemplate.convertAndSend("exchange.fanout", "", new Book("三国演义", "罗贯中"));
     }
   

   运行代码可以看到每个队列都收到了一条消息

   

3. 测试主题订阅

   @Test
     public void testTopic(){
       rabbitTemplate.convertAndSend("exchange.topic","atguigu",new Book("红楼梦","曹雪芹"));
     }
   

   运行代码可以看到与exchange.topic绑定的路由键相对应的队列都收到了一条消息

4. 测试接受消息

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

   运行代码输出

   class com.chenpeng.amqp.bean.Book
   book{bookName='红楼梦', author='曹雪芹'}
   

测试AmqpAdmin创建Exchange、Queue和Binding

AmqpAdmin：RabbitMQ系统管理功能组件

@Autowired AmqpAdmin amqpAdmin;

创建交换器

amqpAdmin.declareExchange(new DirectExchange("amqpadmin.direct"));

创建队列并指定为持久化

amqpAdmin.declareQueue(new Queue("amqpadmin.queue", true));

创建绑定关系

amqpAdmin.declareBinding(
        new Binding(
            "amqpadmin.queue",
            Binding.DestinationType.QUEUE,
            "amqpadmin.direct",
            "amqpadmin.2020",
            null));

• destination：目的地，可指定队列
• destinationType：目的地类型，QUEUE, EXCHANGE
• exchange：指定交换器
• routingKey：路由键
• arguments：参数头

运行代码可以看到

@EnableRabbit + @RabbitListener监听消息队列的内容

@EnableRabbit开启监听，加载springboot启动类上，@RabbitListener监听消息队列

@Service
public class BookService {

    @RabbitListener(queues = "atguigu")
    public void receive(Book book){
        System.out.println("收到消息:"+book);
    }

    @RabbitListener(queues = "atguigu.emps")
    public void receiveMessage(Message message){
        System.out.println(message.getBody());
        System.out.println(message.getMessageProperties());
    }
}