RabbitMQ由浅入深入门全总结（一）

写在最前面

距离上一次发文章已经很久了，其实这段时间一直也没有停笔，只不过在忙着找工作还有学校结课的事情，重新弄了一下博客，后面也会陆陆续续会把文章最近更新出来~

这篇文章有点长，就分了两篇Q
PS：那个Github上Java知识问答的文章也没有停笔，最近也会陆续更新

文章目录：

1. 浅浅道来

1.1 什么是中间件？

IDC（互联网数据中心）的定义：中间件是一种独立的系统软件服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。

首先，中间件是某一类软件的总称，而不是某一种具体的软件。它是一种位于平台（操作系统硬件）和应用程序之间的通用服务，它屏蔽了底层操作系统的各种复杂性，减轻了开发人员的技术负担，同时它的设计不针对某一具体目标，而是提供具有普遍通用特点的功能模块服务，这些服务具有标准的程序接口和协议，根据平台的不同，也可以有不同的实现。

通俗的例子（仅供参考，并不算完全一致）：

我开了一家咖啡店，我身边有 A B C 等 n 家咖啡豆的供应商，但是我肯定要挑选价格又实惠，质量还不错的豆子，但是市场是受到多方面因素波动的，可能我现在的选择，在一段时间后已经不是最佳选项了。所以我专门找到一家市场中介，让他帮我操心这一摊子事情，我只和你说清价格和质量要求，你去找就是了，过程我一点也不操心。这个中介的概念，就类似中间件的

1.1.1 分布式的概念（补充）

这一段，来自我之前写的 Dubbo 入门的那篇文章哈

在百度以及维基中的定义都相对专业且晦涩，大部分博客或者教程经常会使用《分布式系统原理和范型》中的定义，即：“分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像是单个相关系统”

下面我们用一些篇幅来通俗的解释一下什么叫做分布式

1.1.1.1 什么是集中式系统

提到分布式，不得不提的就是 “集中式系统”，这个概念最好理解了，它就是将功能，程序等安装在同一台设备上，就由这一台主机设备向外提供服务

举个最简单的例子：你拿一台PC主机，将其改装成了一台简单的服务器，配置好各种内容后，你将MySQL，Web服务器，FTP，Nginx 等等，全部安装在其中，打包部署项目后，就可以对外提供服务了，但是一旦这台机器无论是软件还是硬件出现了问题，整个系统都会受到严重的牵连错误，鸡蛋放在一个篮子里，要打就全打了

1.1.12 什么是分布式系统

既然集中式系统有这样一种牵一发而动全身的问题，那么分布式的其中一个作用，自然是来解决这样的问题了，正如定义中所知，分布式系统在用户的体验感官里，就像传统的单系统一样，一些变化都是这个系统本身内部进行的，对于用户并没有什么太大的感觉

例如：淘宝，京东这种大型电商平台，它们的主机都是数以万计的，否则根本没法处理大量的数据和请求，具体其中有什么划分，以及操作，我们下面会说到，但是对于用户的我们，我们不需要也不想关心这些，我们仍可以单纯的认为，我们面对的就是 “淘宝” 这一台 “主机”

所以分布式的一个相对专业一些的说法是这样的（进程粒度）两个或者多个程序，分别运行在不同的主机进程上，它们互相配合协调，完成共同的功能，那么这几个程序之间构成的系统就可以叫做分布式系统

这几者都是相同的程序 —— 分布式
这几者都是不同的程序 —— 集群

1.2 什么是消息中间件/消息队列（MQ）

消息中间件，顾名思义就是用来处理消息相关服务的中间件，它提供了一种系统之间通信交互的通道，例如发送方只需要把想传输的信息交给消息中间件，而发送的协议，方式，发送过程中出现的网络，故障等等问题，都由中间件进行处理，因此它负责保证信息的可靠传输。

所以消息中间件，就是一种用来接受数据，存储数据，发送数据的技术，它提供了各种功能，可以实现消息的高可用，高可靠，也提供了很好的容错机制等。可以程序对系统资源的占用，以及传输效率的提升有很大帮助。

常说的 MQ 就是指消息队列，即 Message Quene，常见的消息队列有，经典的 ActivieMQ，热门的 Kafka，阿里的 RocketMQ 等等，以及这里讲解的 RabbitMQ。
- 不同的 MQ 有着不同的特点，以及其更加擅长的方向，倒也说不上谁好谁坏，只有谁更合适。

1.2.1 消息队列应用场景

根据业务的需要，其实它可以有多种应用场景，例如解耦，削峰填谷，广播等，我们举两个场景来梳理一下简单的过程

1.2.1.1 业务解耦

最近在考虑买几本书看，就以买书下订单举例，当我点击购买之后，可能会有这么一串业务逻辑执行，① 减去库存容量 ② 生成订单 ③ 支付 ④ 更新订单状态 ⑤ 发送购买成功短信 ⑥ 更新商品快递揽收状态。在初期阶段，我们完全可以让这些业务同步执行，但是后期为了提升效率，就可以将需要立即执行的任务和可稍缓执行的任务进行分离，例如 ⑤ 发送购买成功短信 ⑥ 更新商品快递揽收状态，都可以考虑异执行。在主流程执行结束后，这些可稍缓的业务可以通过给 MQ 发送消息，就判定已经执行，保证流程先结束。然后再通过拉取 MQ 消息，或者 MQ 主动推送去异步执行其他的业务。

1.2.1.2 削峰填谷

例如发送一条带有已读未读标识的公告信息，所以需要对每一个用户都写一条这样的公告消息，例如存到 MongoDB 中，即便 MongoDB 也支撑不下来瞬时写入百万、千万记录的情况，所以可以考虑使用消息队列。比如说我们可以在Java后端系统上面，用异步多线程的方法，向消息队列MQ中发送消息，这样Web系统发布公告消息的时候就不占用数据库正常的 CRUD 操作。系统消息保存在消息队列中，我们只是用它来做削峰填谷，系统消息最终还是要存储在数据库上面。于是我们可以这样设计，在用户登陆系统的时候，用异步线程从消息队列MQ中，接收该用户的系统消息，然后把系统消息存储在数据库中，最后消息队列MQ中的该条消息自动删除。因为用户的错峰登录，所以往数据库中写入消息的任务也变成了错峰写入。

1.3 什么是 RabbitMQ

RabbitMQ 是一个使用 Erlang 语言编写，且遵循 AMQP协议的开源消息队列系统，支持多种客户端（语言），用于在分布式系统中存储消息，转发消息，具有高可用，高可扩性，易用性等特征。

更详细的介绍可以直接看一下官网：

https://www.rabbitmq.com/

总之这就是一种常见的消息队列，它的这些特点，都会在后面逐条讲解到，我们首先从入门下载安装部分先说起，然后再到使用。

2. 下载与安装

一般来说，安装的方式有手动安装和 Docker 安装，大部分场景下，都会使用 Docker 安装，但是作为学习阶段，如果不是特别着急，学习一下手动安装，也不是什么坏事。

注：云服务器和虚拟机都可以，演示的 Linux 版本为 CentOS 7.9

2.1 手动安装

2.1.1 下载安装过程

注：可以在 Linux 中通过 yum 直接下载安装，这里选择了在自己的 Windows 主机先下载文件，然后再通过 FTP 传到 Linux 上，直接安装。可以避免虚拟机上因为网络而造成的一些下载问题。

首先打开官网的下载目录，然后根据自己 Linux 的版本，选择版本。
- 地址：https://www.rabbitmq.com/download.html

因为 RabbitMQ 是 Erlang 语言编写的，所以还需要提供 Erlang 环境，接着去下载 Erlang。
- 地址：https://www.erlang-solutions.com/downloads
  - A：此网站访问速度极慢，请耐心等待，或者需要挂上梯子
  - B：Erlang 版本需要与 RabbitMQ 匹配（如图，有最大和最小版本的限制）
    - 版本查看地址：https://www.rabbitmq.com/which-erlang.html
    - 这里选择了 RabbitMQ 3.8.14 和 Erlang 23.2.3

将文件上传到 Linux 中（我这里指定位置是 /usr/local/bin/rabbitmq ，可以自己更改选择）
- 现在很多 Shell 软件都自带内置的 FTP 上传，例如 FinalShell，MobaXterm 等等
- 上传后的文件和目录位置如下

[root@centos7 rabbitmq]# ls
esl-erlang_23.2.3-1_centos_7_amd64.rpm  rabbitmq-server-3.8.14-1.el7.noarch.rpm
[root@centos7 rabbitmq]# pwd
/usr/local/bin/rabbitmq

安装 Erlang 、Socat 和 RabbitMQ
- Erlang 、Socat 都是 RabbitMQ 所依赖的

# 安装 Erlang，安装后执行 erl -v 显示版本号则代表成功
rpm -ivh esl-erlang_23.2.3-1_centos_7_amd64.rpm

# 安装 Socat 这里没有下载源文件，而是直接通过 yum 在线安装，因为它并不大
yum install -y socat

# 安装 RabbitMQ
rpm -ivh rabbitmq-server-3.8.14-1.el7.noarch.rpm

安装结束，启动服务查看 RabbitMQ 是否可以启动成功

# 启动服务
systemctl start rabbitmq-server
# 开机自启
systemctl enable rabbitmq-server
# 停止服务
systemctl stop rabbitmq-server
# 查看服务状态
systemctl status rabbitmq-server.service

如图所示，即安装启动成功

若安装错误，处理参考：

2.1.2 配置 Web 界面管理

上面的安装其实已经结束了，但是 RabbitMQ 提供给了我们一个 Web 形式的管理界面，默认是没有的，需要进行安装。

安装 Web 管理插件，然后重启服务

# 安装命令
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

# 重启服务
systemctl restart rabbitmq-server

一定要开放 Linux 防火墙的 15672 端口，否则就会无法访问，在学习阶段，你甚至可以去查询命令把防火墙关掉
- 对应服务器（阿里云，腾讯云等）就是在安全组中开放 15672 端口
- 访问 Linux IP:15672 ，例如 http://192.168.122.1:15672

# 查询 15672 是否开放，一般默认都是 no
firewall-cmd --query-port=15672/tcp
# 开放指定端口 15672 
firewall-cmd --add-port=15672/tcp --permanent
# 重新载入
firewall-cmd --reload
# 再次查询，结果就是 yes 了
firewall-cmd --query-port=15672/tcp

添加远程登录的账户
- RabbitMQ 有一个默认账号和密码都是 guest 但是只能在 localhost 下访问

# 新增用户 用户名和密码都是 admin
rabbitmqctl add_user admin admin

为远程登录的账户添加权限
- administrator（超级管理员）：登录控制台、查看所有信息、操作用户、操作策略
- monitoring（监控者）：登录控制台、查看所有信息
- policymaker（策略制定者）：登录控制台、指定策略
- managment（普通管理员）：登录控制台

# 设置用户分配操作权限，admin 用户的权限为 administrator
rabbitmqctl set_user_tags admin administrator

为用户添加资源权限
- 因为 admin 已经是超级管理员权限了，所以其实不分配资源权限也可以，会默认去做。

# 命令格式为: set_permissions [-p <vhostpath>] <user> <conf> <write> <read>
# 这里即为 admin 用户开启 配置文件和读写的权限
rabbitmqctl set_permissions -p / admin ".*"".*"".*"

访问 Linux IP:15672 ，例如 http://192.168.122.1:15672 ，输入刚才设置好的用户名密码 admin
- 如图：访问成功

2.1.2.1 命令小结

添加用户：rabbitmqctl add_user <username> <password>
修改密码：rabbitmqctl change_password <username> <newpass>
删除用户：rabbitmqctl delete_user <username>
用户列表：rabbitmqctl list_users
设置用户角色：rabbitmqctl set_user_tags <username> <tag1,tag2>
删除用户所有角色：rabbitmqctl set_user_tags <username>
为用户添加资源权限：set_permissions [-p <vhostpath>] <user> <conf> <write> <read>

使用：输入 rabbitmqctl ，则会提示可能使用的命令，然后使用 rabbitmqctl hepl <命令> 可以查看具体命令的使用方法和参数。

2.1.3 简单介绍 Web 界面管理

Connections（连接）：此处用来管理与 RabbitMQ 建立连接后的生产者和消费者
Channels（通道）：连接建立后，会形成通道，消息的投递获取依赖通道。
Exchanges（交换机）：用来实现消息的路由
Queues（队列）：存放消息的队列，消息等待被消费，消费后被移除队列。
Admin（管理）：用于对管理用户，以及对应权限进行设置，如下图所示

Tags 就是用来指定用户的角色

administrator（超级管理员）：登录控制台、查看所有信息、操作用户、操作策略
monitoring（监控者）：登录控制台、查看所有信息
policymaker（策略制定者）：登录控制台、指定策略
managment（普通管理员）：登录控制台

2.2 Docker 安装

在 Docker 中安装 RabbitMQ 不需要自己去考虑版本，环境等的各种冲突不兼容问题，是非常便捷的，我演示的这台虚拟机是一个 CentOS 7.9 裸机，所以我们从更新 yum，到安装 Docker 和安装 RabbitMQ 按步骤都讲一下

2.2.1 配置 yum

更新 yum 到最新版

# 更新 yum
yum update

# 检查yum依赖的几个包 yum-utils 提供 yum-config-manager 功能， 后面两个是 devicemapper 用到的
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

设置 yum 源为阿里云

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

2.2.2 安装 docker

2.2.2.1 步骤

使用 yum 安装 docker
- docker-ce 是社区版的意思，ee为企业版

yum install docker-ce -y

通过查看版本，检查安装是否成功

docker -v

Docker 镜像加速（这里 <你的ID >要换成自己的哈）

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://<你的ID>.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

国内从 DockerHub 拉取镜像有时会遇到困难，此时可以配置镜像加速器。Docker 官方和国内很多云服务商都提供了国内加速器服务，例如：

科大镜像：https://docker.mirrors.ustc.edu.cn/

网易：https://hub-mirror.c.163.com/

阿里云：https://<你的ID>.mirror.aliyuncs.com

七牛云加速器：https://reg-mirror.qiniu.com

当配置某一个加速器地址之后，若发现拉取不到镜像，请切换到另一个加速器地址。国内各大云服务商均提供了 Docker 镜像加速服务，建议根据运行 Docker 的云平台选择对应的镜像加速服务。

阿里云镜像获取地址：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors，登陆后，左侧菜单选中镜像加速器就可以看到你的专属地址了

2.2.2.2 Docker 常见命令

2.2.2.2.1 管理命令

就启动，停止，重启这些简单的命令使用 service 也是可以的，systemctl 功能稍微强大一些

# 启动 docker
systemctl docker start
# 停止 docker
systemctl docker stop
# 重启 docker
systemctl docker restart
# 查看 docker 状态
systemctl status docker
# 开机自启
systemctl enable docker
systemctl unenable docker

2.2.2.2.2 镜像命令

# 导入镜像文件
docker load < xxx.tar.gz
# 查看安装的镜像
docker images
# 删除镜像
docker rmi 镜像名

2.2.3 安装 RabbitMQ （任选其一）

注：直接用 2.2.3.2 一句话安装会更好一些

2.2.3.1 一步一步安装

获取 RabbitMQ 的镜像

docker pull rabbitmq:management

创建并运行容器（具体参数在 3 中介绍）

docker run -id --name 容器名 -p 15672:15672 -p 5672:5672 rabbitmq:management

2.2.3.2 一句话安装

上面的安装方式，就是先获取到 RabbitMQ 镜像后再开始安装，这里是没有问题的，创建时会有一个问题，因为我们要安装 management 也就是它的 web 管理，如果不做一些处理，默认装好的是没有用户的，所以还需要像前面一样自己进去配置，而 Docker Hub 已经给出了我们配置的示例，即使用 -e 代表配置，使用 RABBITMQ_DEFAULT_USER 和 RABBITMQ_DEFAULT_PASS 配置用户名和密码

更多请查看 Docker Hub 官方给予例子中的 Setting default user and password 章节

https://registry.hub.docker.com/_/rabbitmq/

执行安装

docker run -di --name myrabbitmq -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin -p 15672:15672 -p 5672:5672 -p 25672:25672 -p 61613:61613 -p 1883:1883 rabbitmq:management

通过容器状态，查看是否运行成功

# 查看容器运行状态
docker ps -a
# 启动
docker start 容器名
# 停止
docker stop 容器名
# 退出命令行，不停止
exit
# 进入到node容器（如果开启了 -t 的情况）
docker exec -it 容器名 bash

2.2.3.2.1 参数介绍

下面分别讲解一下这些参数的说明：

-i：表示运行容器。
-t：表示为容器保留交互的方式（命令行），即分配一个伪终端。所以常常会见到 -it 这样的搭配。
--name ：为容器起个名字。
-v：表示目录映射关系（前者是宿主机目录，后者是映射到宿主机上的目录），可以使用多个 -v 做多个目录或文件映射。注意：推荐做目录映射，在宿主机上做修改，然后共享到容器上。
-d：表示创建一个守护式容器在后台运行（这样创建容器后不会自动登录容器，如果只加 -i -t 两个参数，创建后就会自动进去容器），即后端挂起运行。
-p：表示端口映射，前者是宿主机端口，后者是容器内的映射端口。可以使用多个 -p 做多个端口映射，只有做了端口映射，才能被外界访问。

给大家举个例子：

# 创建容器，把容器 3000 端口映射到宿主机 3000 端口，把/demo映射到宿主机的/demo  face是我下载好的一个现成的镜像
docker run -d -it -p 3000:3000 -v /demo:/demo --name node face

# 例如，名为 node 的镜像中有一个需要执行的 python 程序，就可以通过如下命令进入刚才分配到的命令行中去执行这个程序
docker exec -it node bash

因为使用了 -t 这个参数，所以可以分配到一个伪终端，通过 docker exec -it 容器名 bash 进入命令行
-v 目录映射后，进入容器后，也会有一个一模一样的 demo 文件夹，例如在其中可以执行 python 程序

2.2.3.2.1 端口介绍

4369 ：erlang发现端口

5672：client端通信端口

15672：管理界面ui端口

25672：server间内部通信端口

61613：不带TLS和带TLS的STOMP客户端

1883：不启用和启用TLS的MQTT客户端

比较关键的就是 5672 和 15672

更多端口详情可以访问官网文档

https://www.rabbitmq.com/networking.html

注：如果要通过远程连接，例如访问 web 管理页面的 15672 端口，Java 客户端连接的 5672 端口，一定要进行一个开放操作，否则都连接不到。

以下为基于 CentOS 7.9 开放 15672 端口的例子

# 查询 15672 是否开放，一般默认都是 no
firewall-cmd --query-port=15672/tcp
# 开放指定端口 15672 
firewall-cmd --add-port=15672/tcp --permanent
# 重新载入
firewall-cmd --reload
# 再次查询，结果就是 yes 了
firewall-cmd --query-port=15672/tcp

以下是关闭防火墙的命令

systemctl disable firewalld
systemctl stop firewalld

3. RabbitMQ 协议和模型

安装结束后，就要进入主题，即用 Java 或者 Springboot 代码来实现 RabbitMQ的几种方式，但是想要很好的理解这几种路由交换方式，就需要对它的协议和架构模型有所了解。

3.1 协议

3.1.1 什么是协议？

协议，网络协议的简称，网络协议是通信计算机双方必须共同遵从的一组约定。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信交流。它的三要素是：语法、语义、时序。

为了使数据在网络上从源到达目的，网络通信的参与方必须遵循相同的规则，这套规则称为协议（protocol），它最终体现为在网络上传输的数据包的格式。

3.1.1.1 网络协议的三要素

语法：数据与控制信息的结构和格式，以及数据出现的顺序。
语义：解释控制信息每个部分的意义，以及规定了需要发出何种控制信息以及完成的动作做出何种响应。
时序：对事件发生顺序的详细说明。

人们形象地把这三个要素描述为：做什么，怎么做，做的顺序。

举个例子 HTTP 协议

语法：HTTP 规定了请求报文和响应报文的格式
语义：客户端主动发起请求称为请求，服务端随之返回数据，称为响应
时序：一个请求对应一个响应，而且先有请求后有响应

3.1.1.1.1 面试题：为什么消息中间件不直接使用 HTTP 协议

对于一个消息中间件来说，其主要责任就是负责数据传递，存储，分发，高性能和简洁才是我们所追求的，而 HTTP 请求报文头和响应报文头是比较复杂的，包含了Cookie，数据的加密解密，窗台吗，响应码等附加的功能，我们并不需要这么复杂的功能。

同时大部分情况下 HTTP 大部分都是短链接，在实际的交互过程中，一个请求到响应都很有可能会中断，中断以后就不会执行持久化，就会造成请求的丢失。这样就不利于消息中间件的业务场景，因为消息中间件可能是一个长期的获取信息的过程，出现问题和故障要对数据或消息执行持久化等，目的是为了保证消息和数据的高可靠和稳健的运行

3.1.2 RabbitMQ 的 AMQP 协议

RabbitMQ 的使用的协议是 AMQP（advanced message queuing protocol），它在2003年时被提出，最早用于解决金融领不同平台之间的消息传递交互问题。

AMQP 更准确的说是一种 binary wire-level protocol（链接协议）。这是其和 JMS 的本质差别，AMQP 不从 API 层进行限定，而是直接定义网络交换的数据格式。这使得实现了AMQP的 Provider（Producer）天然性就是跨平台的。

相比较其它消息协议，其特性为：

分布式事务支持
消息的持久化支持
高性能和高可靠的消息处理优势

3.1.3 架构模型

想要学习后面的几种消息具体的发送模式，这个模型图就必须理解清楚，因为这几种方式就是对这个模型不同程度的选择和缩减

Producer：消息的生产者（发送消息的程序）。
Connection：应用程序与Broker之间的网络连接。
Channel：信道，即信息传输的通道，可以建立多个 Channel，每个 Channel 代表一个会话任务。
- 信道是建立在 TCP 连接内的虚拟连接，信息的读写都通过信道传输，因为对于操纵系统而言，建立和销毁 TCP 是非常昂贵的，所以引入了信道的概念，以复用一条 TCP 连接。
Broker(Server) ：标识消息队列服务器实体，例如这里就是 RabbitMQ Server。
Virtual Host：虚拟主机，一个 Broker 中可以设置多个 Virtual Host，用作不同用户的权限隔离。
- Broker 可以理解为整个数据库服务，而 Virtual Host 就是其中每个数据库的感觉，不同项目可以对应不同的数据库，其中有着项目所属的业务表等等。
- 每个 Virtual Host 中，可以有若干个 Exchange 和 Queue。
Exchange：交换机，用来接收生产者发送的消息，然后将这些消息根据路由键发送到队列。
Binding：Exchange 和 Queue 之间的虚拟连接，Binding 中可以包括多个 Routing key。
Routing key：路由规则，虚拟机用它来确认如何路由一个特定消息。
Queue：消息队列，它是消息的容器，用来保存消息，每一条消息都能传入一个或者多个队列中，等待消费者消费，即取出这个消息。
Consumer：消息的消费者（接收消息的程序）。

4. Java 实现 RabbitMQ

4.1 环境搭建

官网介绍几种模型：https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

截止目前为止，官网一共提供了 7 中模型的介绍，我们主要介绍前五种基本的模式，也有人将 Direct 和 Topic模式都归入 Routing 模式，也可以看做四大种。

4.1.1 创建 Java 项目

首先创建好一个不使用骨架的 Maven 项目，然后引入 RabbitMQ 依赖，还有单元测试依赖即可

<dependency>
   <groupId>com.rabbitmq</groupId>
    <artifactId>amqp-client</artifactId>
    <version>5.10.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.11</version>
</dependency>

4.1.2 创建虚拟主机（可选）

在这里，我们创建了一个新的 Virtual Hosts，用来为这个Java项目服务，大家还可以创建一个新的用户，然后对其开启这个 Virtual Hosts 的访问权限（即将虚拟主机与用户绑定）。我们这里还是用 admin（我之前创建的一个管理员权限用户）来演示。

注：这部分不去做也可以，直接用 / 和 admin 用户也行

4.1.3 创建连接工具类

由于我们后面要演示多种例子，而每一次获取连接和释放连接、关闭资源等操作代码都是一致的，为了防止代码冗余，优化代码，更易理解，提取出一个工具类，这样大家将重心放在不同实现方式的对比上就行了。

RabbitMqUtil 工具类

public class RabbitMqUtil {
    /**
     * 主机名 即 Linux IP地址
     */
    private static String host = "";
    /**
     *  端口号 客户端访问默认都是 5672
     */
    private static int port = 0;
    /**
     * 虚拟主机 可以设置为默认的 / 或者自己创建出指定的虚拟主机
     */
    private static String virtualHost = "";
    /**
     * 用户名
     */
    private static String username = "";
    /**
     * 密码
     */
    private static String password = "";

    // 使用静态代码块为Properties对象赋值
    static {
        try {
            //实例化对象
            Properties properties = new Properties();
            //获取properties文件的流对象
            InputStream in = RabbitMqUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("rabbitmq.properties");
            properties.load(in);
            // 分别获取 value
            host = properties.getProperty("host");
            port = Integer.parseInt(properties.getProperty("port"));
            virtualHost = properties.getProperty("virtualHost");
            username = properties.getProperty("username");
            password = properties.getProperty("password");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 获取连接
     *
     * @return 连接
     */
    public static Connection getConnection() {
        try {
            // 创建连接工厂
            ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
            // 设置连接 rabbitmq 主机
            connectionFactory.setHost(host);
            // 设置端口号
            connectionFactory.setPort(port);
            // 设置连接的虚拟主机（数据库的感觉）
            connectionFactory.setVirtualHost(virtualHost);
            // 设置访问虚拟主机的用户名和密码
            connectionFactory.setUsername(username);
            connectionFactory.setPassword(password);
            // 返回一个新连接
            return connectionFactory.newConnection();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 关闭通道和释放连接
     *
     * @param channel    channel
     * @param connection connection
     */
    public static void close(Channel channel, Connection connection) {
        try {
            if (channel != null) {
                channel.close();
            }
            if (connection != null) {
                connection.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

properties

host=192.168.122.1
port=5672
virtualHost=/rabbitmq_maven_01
username=admin
password=admin

4.2 五种实现方式

说明：

队列名，消息等等字符串内容，更推荐定义成变量传入，我文中都是直接写在参数中的，这种魔法值的写法，并不是很优美。
生产者中使用了 Junit 单元测试，但是消费者中却在 main 函数中编写，这是因为，我们希望消费者处于一个持续运行等待的状态，如果使用 Junit 会导致，程序在执行一次后结束掉。
- 除了在 main 函数中编写，还可以考虑使用 sleep 等待或者 while(true) 让程序不要直接终止掉。

4.2.1 简单队列模式（Hello Word）

Producer：消息的生产者（发送消息的程序）。
Queue：消息队列，理解为一个容器，生产者向它发送消息，它把消息存储，等待消费者消费。
Consumer：消息的消费者（接收消息的程序）。

4.2.1.1 如何理解

由图所示，简单队列模式，一个生产者，经过一个队列，对应一个消费者。可以看做是点对点的一种传输方式，相较与 3.1.3 中的模型图，最主要的特点就是看不到 Exchange（交换机）和 routekey（路由键），正是因为这种模式简单，所以并不会涉及到复杂的条件分发等等，因此也不需要用户去显式的考虑交换机和路由键的问题。

但是要注意，这种模式并不是生产者直接对接队列，而是用了默认的交换机，默认的交换机会把消息发送到和 routekey 名称相同的队列中去，这也是我们在后面代码中在 routekey 位置填写了队列名称的原因

4.2.1.2 代码实现

4.2.1.2.1 生产者代码

public class Producer {
    @Test
    public void sendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("queue1",false,false,false,null);
        // 发布消息
        channel.basicPublish("","queue1",null,"This is rabbitmq message 001 !".getBytes());
        // 通过工具关闭channel和释放连接
        RabbitMqUtil.close(channel,connection);
    }
}

通过工具类获取连接
获取连接通道：根据 3.1.3 的模型图可知，生产者需要在获取到连接后，再获取信道，才能去访问后面的交换机队列等。
通道绑定消息队列：绑定队列前，应该绑定交换机，但是此模式中隐蔽了交换机的概念，背后使用了默认的交换机，所以直接绑定队列。
- queueDeclare 方法解释
  - 参数1：queue（队列名称），如果队列不存在，则自动创建。
  - 参数2：durable（队列是否持久化），持久化可以保证服务器重启后此队列仍然存在。
  - 参数3：exclusive（排他队列）即是否独占队列，如果此项为 true，该队列仅对首次申明它的连接可见，并在连接断开时自动删除。
  - 参数4：autoDelete（自动删除），最后一个消费者将消息消费完毕后，自动删除队列。
  - 参数5：arguments（携带附加属性）。
发布消息：此处可以指定消息队列的发送方法，以及内容等，因为此模式比较简单，所以没有涉及到全部参数，后面的模式会有详细的讲解
- basicPublish 方法解释
  - 参数1：exchange（交换机名称）。
  - 参数2：routingKey（路由key），此处填写队列名，可理解为把消息发送到和 routekey 名称相同的队列中去。
  - 参数3：props（消息的控制状态），可以在此处控制消息的持久化。
    - 参数为：MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN
  - 参数4：body（消息主体），类型是一个字节数组，要转一下类型。
通过工具关闭channel和释放连接：先关闭通道，再释放连接。

4.2.1.2.2 消费者代码

public class Consumer {
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException{
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("queue1", false, false, false, null);
        // 消费消息
        channel.basicConsume("queue1", true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("new String(body): " + new String(body));
            }
        });
    }
}

通过工具类获取连接
获取连接通道
通道绑定消息队列
消费消息：此处用来指定消费哪个队列的消息，以及一些机制和回调
- basicConsume 方法解释
  - 参数1：queue（队列名称），即消费哪个队列的消息。
  - 参数2：autoAck（自动应答）开始消息的自动确认机制，只要消费了就从队列删除消息。
  - 参数3：callback（消费时的回调接口），callback 的类型是 Consumer 这里使用了 DefaultConsumer 就是 Consumer 的一个实现类。其中重写 handleDelivery 方法，就可以获取到消费的数据内容了，这里主要使用了其中的 body，即查看消息主体，其他三个参数暂时还没用到，有兴趣可以先打印输出一下，能先有个大概的了解。

4.2.2 工作队列模式（Work Queue）

Producer：消息的生产者（发送消息的程序）。
Queue：消息队列，理解为一个容器，生产者向它发送消息，它把消息存储，等待消费者消费。
Consumer：消息的消费者（接收消息的程序）。
- 此处我们假设 Consumer1、Consumer2、Consumer3 分别为完成任务速度不一样快的消费者，这会引出此模式的一个重点问题。

4.2.2.1 如何理解

工作模式由图可以看出，就是在简单队列模式的基础上，增加了多个消费者，也就是让多个消费者绑定同一个队列，共同去消费，这样能解决简单队列模式中，如果生产速速远大于消费速度，而导致的消息堆积现象。

因为消息被消费后就会消失，所以不必担心任务会重复执行。

4.2.2.2 代码实现

注：工作队列模式有两种

轮询模式：每个消费者均分消息
公平分发模式（能者多劳）：按能力分发，处理速度快的分发的多，处理速度慢的分发的少

我们首先演示的是轮询模式，根据它的缺点，又能引出公平分发模式

下面只描述与上面有差异的部分，在简单模式中，这些基本的方法都有介绍过

4.2.2.2.1 轮询模式-生产者代码

public class Producer {
    @Test
    public void sendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("work", true, false, false, null);
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            // 发布消息
            channel.basicPublish("", "work", null, (i + "号消息").getBytes());
        }
        // 通过工具关闭channel和释放连接
        RabbitMqUtil.close(channel, connection);
    }
}

流程和简单队列模式基本一致，有一些小小的改动，生产者中主要就是加了层循环，因为有多个消费者，所以多发送一些消息，可以看出一些特点和问题。

4.2.2.2.2 轮询模式-消费者代码

消费者 1

public class Consumer1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("work", true, false, false, null);
        // 消费消息
        channel.basicConsume("work", true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("消费者1号：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

消费者 2

public class Consumer2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("work", true, false, false, null);
        // 消费消息
        channel.basicConsume("work", true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者2号：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }

上述两个消费者都在 basicConsume中开启了自动 Ack 应答，这一点下面会详述，同时在消费者 1 中，增加了 sleep 2s 的语句，模拟消费者1处理消息速度慢，而消费者2处理消息速度快的场景。

运行结果：

Consumer1

消费者1号：消费-1号消息
消费者1号：消费-3号消息
消费者1号：消费-5号消息
消费者1号：消费-7号消息
消费者1号：消费-9号消息
消费者1号：消费-11号消息
消费者1号：消费-13号消息
消费者1号：消费-15号消息
消费者1号：消费-17号消息
消费者1号：消费-19号消息

Consumer2

消费者2号：消费-2号消息
消费者2号：消费-4号消息
消费者2号：消费-6号消息
消费者2号：消费-8号消息
消费者2号：消费-10号消息
消费者2号：消费-12号消息
消费者2号：消费-14号消息
消费者2号：消费-16号消息
消费者2号：消费-18号消息
消费者2号：消费-20号消息

观察执行过程：发现两个消费者虽然每个人最后都各自处理了一半的消息，而且是按照一人一条分配的，但是消费者2号处理速度快，一下子就全部处理完了，但是消费者1号，每一次处理都需要 2s 所以，只能缓慢的处理，而消费者2号就处于一个空闲浪费的情况了。

如何切换为公平分发模式呢？

这就和 basicConsume 中的第二个参数，开启自动确认消费有关了，它默认是 true，也就代表只要一旦拿到队列中分发给这个消费者的消息，我就会自动返回一个确认消费的标识，队列收到后就会自动删除掉队列中的消息。

但是这其中有一个很重要的问题，这种方式就是将风险交给了消费者，例如消费者收到了自己需要处理的 10 条消息，刚消费了 4 个，消费者宕机，挂掉了，后面的 6 个消息就丢失了。

如果想要修改为按能力分配的方式，有两个要点

设置通道一次只能消费一个消息
关闭消息的自动确认，手动确认消息

4.2.2.2.3 公平分发模式-生产者代码

public class Producer {
    @Test
    public void sendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 一次只发送一条消息
        channel.basicQos(1);
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("work", true, false, false, null);
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            // 发布消息
            channel.basicPublish("", "work", null, (i + "号消息").getBytes());
        }
        // 通过工具关闭channel和释放连接
        RabbitMqUtil.close(channel, connection);
    }

4.2.2.2.4 公平分发模式-消费者代码

消费者1

public class Consumer1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 一次只接受一条未确认的消息
        channel.basicQos(1);
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("work", true, false, false, null);
        // 消费消息
        channel.basicConsume("work", false, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("消费者1号：消费-" + new String(body));
                // 返回 deliveryTag 代表队列可以删除此消息了
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
            }
        });
    }
}

消费者2

public class Consumer2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        //步骤一:一次只接受一条未确认的消息
        channel.basicQos(1);
        // 通道绑定消息队列
        channel.queueDeclare("work", true, false, false, null);
        // 消费消息
        channel.basicConsume("work", false, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者2号：消费-" + new String(body));
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
            }
        });
    }

运行结果：

Consumer1

消费者1号：消费-1号消息

Consumer2

消费者2号：消费-2号消息
消费者2号：消费-3号消息
消费者2号：消费-4号消息
消费者2号：消费-5号消息
消费者2号：消费-6号消息
消费者2号：消费-7号消息
消费者2号：消费-8号消息
消费者2号：消费-9号消息
消费者2号：消费-10号消息
消费者2号：消费-11号消息
消费者2号：消费-12号消息
消费者2号：消费-13号消息
消费者2号：消费-14号消息
消费者2号：消费-15号消息
消费者2号：消费-16号消息
消费者2号：消费-17号消息
消费者2号：消费-18号消息
消费者2号：消费-19号消息
消费者2号：消费-20号消息

4.2.3 发布与订阅模式（Fanout 广播）

Producer：消息的生产者（发送消息的程序）。
Exchange ：交换机，负责发送消息给指定队列。
Queue：消息队列，理解为一个容器，生产者向它发送消息，它把消息存储，等待消费者消费。
Consumer：消息的消费者（接收消息的程序）。

4.2.3.1 如何理解

Fanout 直译为 “扇出” 但是大家更多的会把它叫做广播或者发布与订阅，它是一种没有路由key的模式，生产者将消息发送给交换机，交换机会把所有消息复制同步到所有与它绑定过的队列上，而每个队列只能有一个消费者拿到这条消息，如果在一个消费者连接中，创建多个通道，则会出现争抢消息的结果。

4.2.3.2 代码实现

注：下面只描述与上面有差异的部分，在简单模式中，这些基本的方法都有介绍过

4.2.3.2.1 生产者代码

public class Producer {
    @Test
    public void sendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order", "fanout");
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            // 发布消息
            channel.basicPublish("order", "", null, "fanout!".getBytes());
        }
        // 通过工具关闭channel和释放连接
        RabbitMqUtil.close(channel, connection);
    }
}

声明交换机
- exchangeDeclare 方法解释
  - 参数1：exchange（交换机名称），如果交换机不存在，则自动创建
  - 参数2：type（类型），此处选择 fanout 模式
发布消息：在 basicPublish 方法的第一个参数中输入上述定义好的交换机的名字，第二个参数，路由键为空
- 循环 20 条是为了演示消费者

4.2.3.2.2 消费者代码

消费者1

public class Consumer1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order", "fanout");
        // 创建临时队列
        String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 绑定临时队列和交换机
        channel.queueBind(queue, "order", "");
        // 消费消息
        channel.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者1号：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

声明交换机
创建临时队列
绑定临时队列和交换机
- queueBind 方法解释
  - 参数1：queue（临时队列）
  - 参数2：exchange（交换机）
  - 参数3：routingKey（路由key）

消费者2：演示了一个连接中，多个通道的情况

public class Consumer2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
       // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        Channel channel2 = connection.createChannel();
        
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order", "fanout");
        channel2.exchangeDeclare("order", "fanout");
        
        // 创建临时队列
        String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
        System.out.println(queue);
        
        // 绑定临时队列和交换机
        channel.queueBind(queue, "order", "");
        channel2.queueBind(queue, "order", "");
        
        // 消费消息
        channel.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者2号：消费-" + new String(body));
            }
        });
        
        // 消费消息
        channel2.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel2) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者2-2号：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

运行结果：

消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!
消费者2-2号：消费-fanout!

4.2.3.2.3 为什么消费者中也声明交换机？

从上面的代码中可以看出，在 Producer 和 Conusmer 中我们都分别声明了交换机，但是消费者由图可知，并不会与交换机有直接的接触，为什么消费者中也声明交换机呢？

这是为了保证 Producer 或者 Producer 执行的时候，永远不会因为交换机还没被声明而出错，例如你只在 Producer 声明了交换机，那么你就必须先启动 Producer ，如果直接执行 Conusmer 此时交换机就还不存在，就会报错。而全部写入声明，则可以保证不论先启动谁，都会声明到交换机。

4.2.4 路由模式（ Routing / Direct）

Producer：消息的生产者（发送消息的程序）。
Exchange ：交换机，负责发送消息给指定队列。
routingKey：路由key，即上图的 key1，key2 等，相当于在交换机和队列之间又加了一层限制
Queue：消息队列，理解为一个容器，生产者向它发送消息，它把消息存储，等待消费者消费。
Consumer：消息的消费者（接收消息的程序）。

4.2.4.1 如何理解

路由模式的交换机类型是 direct，与 fanout 模式相比，多了路由 key 这个概念。生产者发送携带指定 routingKey（路由key）的消息到交换机，交换机拿着此 routingKey 去找到绑定了这个 routingKey 的队列，然后发送到此队列，一个队列可以绑定多个 routingKey 。

4.2.4.2 代码实现

4.2.4.2.1 生产者代码

public class Producer {
    @Test
    public void sendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order_direct", "direct");
        // 指定 routingKey 
        String key = "info";
        // 发布消息
        channel.basicPublish("order_direct", key, null, ("发送给指定路由" + key + "的消息").getBytes());
        // 通过工具关闭channel和释放连接
        RabbitMqUtil.close(channel, connection);
    }
}

指定 routingKey ，即在 basicPublish 方法的第二个参数中，指定 key 的值

4.2.4.2.2 消费者代码

消费者 1

public class Consumer1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order_direct", "direct");
        // 获取临时队列
        String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 绑定临时队列和交换机
        channel.queueBind(queue, "order_direct", "info");
        channel.queueBind(queue, "order_direct", "error");
        channel.queueBind(queue, "order_direct", "warn");
        // 消费消息
        channel.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者1：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

只是在绑定队列和交换机的时候，增加了 key 这个值

消费者2

public class Consumer2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
         // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order_direct", "direct");
        // 获取临时队列
        String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 绑定临时队列和交换机
        channel.queueBind(queue, "order_direct", "error");
        // 消费消息
        channel.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者2：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

运行结果：只有消费者 1 收到了消息

消费者1：消费-发送给指定路由info的消息

4.2.5 通配符匹配模式（Topic）

Producer：消息的生产者（发送消息的程序）。
Exchange ：交换机，负责发送消息给指定队列。
routingKey：路由key，即上图的 key1，key2 等，相当于在交换机和队列之间又加了一层限制
- 但是 Topic 中的 key 为通配符的形式，这样可以大大的提高效率
Queue：消息队列，理解为一个容器，生产者向它发送消息，它把消息存储，等待消费者消费。
Consumer：消息的消费者（接收消息的程序）。

4.2.5.1 如何理解

通配符匹配模式的交换机类型为 topic，因为它与 Direct 模式很相似，所以大家有时候也会把 Direct 模式和 Topic 共同归入路由模式下，它们的区别就是，Direct 模式的 routingKey 是一个指定的值，而 Topic 模式的 routingKey 可以使用通配符，而且一般都是由一个或多个单词组成，多个单词之间以”.”分割，例如： ideal.insert。

* ：匹配正好一个词，例如： order.* 可以匹配到 order.insert
#：匹配一个或者多个词，例如：order.# 可以匹配到 order.insert.common
- # 就像一个多层的概念，而 * 只是一个单层的概念

4.2.5.2 代码实现

4.2.5.2.1 生产者代码

public class Producer {
    @Test
    public void sendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        channel.exchangeDeclare("order_topic", "topic");
        // 声明交换机
        String key = "user.query.all";
        // 发布消息
        channel.basicPublish("order_topic", key, null, ("发送给指定路由" + key + "的消息").getBytes());
        RabbitMqUtil.close(channel, connection);
    }
}

4.2.5.2.2 消费者代码

消费者1

public class Consumer1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order_topic", "topic");
        // 获取临时队列
        String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 指定路由key
        String key = "user.*";
        channel.queueBind(queue, "order_topic", key);
        // 发布消息
        channel.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者1：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

消费者2

public class Consumer2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 通过工具类获取连接
        Connection connection = RabbitMqUtil.getConnection();
        // 获取连接通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare("order_topic", "topic");
        // 获取临时队列
        String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 指定路由key
        String key = "user.#";
        channel.queueBind(queue, "order_topic", key);
        channel.basicConsume(queue, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                System.out.println("消费者2：消费-" + new String(body));
            }
        });
    }
}

运行结果：只有消费者 2 收到了消息，因为消息是一个多层的结构，只有 user.# 能匹配到

消费者2：消费-发送给指定路由user.query.all的消息

5. Springboot 实现 RabbitMQ

SpringBoot 提供 Spring For RabbitMQ 的启动器，同时提供了一系列注解以及 RabbitTemplate 供我们使用，能够极大的简化开发 RabbitMQ 的步骤，下面分别演示了【5.1 基于纯注解】以及【 5.2 基于注解 + 配置类】的写法，其使用方式大同小异，只是声明和绑定队列交换机等的位置不同。一般认为后者更好维护管理，任选其一即可。

环境准备：

首先创建 SprinBoot 项目，然后选择 RabbitMQ 的启动器，以及单元测试等基本启动器
编写 yml 配置文件，编写连接 RabbitMQ 需要的数据

RabbitMQ 依赖

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

yml 配置文件

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.122.1 # 服务器地址
    port: 5672 # tcp端口
    username: admin # 用户名
    password: admin # 用户密码
    virtual-host: /rabbitmq_springboot_01 # 虚拟主机

5.1 基于纯注解

注：此方式没有创建配置类来管理队列以及交换机的声明和绑定等，而是全部通过注解的方式直接在消费者中写入

5.1.1 简单队列模式

所有生产消息的代码，我们都放到 Test 中去做

生产者

@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleSendMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("simple_queue", "This is a message !");
    }
}

第一步就是注入 SpringBoot 提供给我们的 RabbitTemplate
通过 RabbitTemplate 的 convertAndSend 方法用来发送消息，他有多种重载方式，今天分别会用到 2 个和 3 个参数的
- convertAndSend 方法详解（两个参数）
  - 参数1：routingKey（路由key）
  - 参数2：object（发送的消息正文）
- convertAndSend 方法详解（三个参数）
  - 参数1：exchange（交换机）
  - 参数2：routingKey（路由key）
  - 参数3：object（发送的消息正文）

消费者

// 注入容器
@Component
// 监听 RabbitMQ
@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(value = "simple_queue", durable = "true", exclusive = "false", autoDelete = "false"))
public class SimpleConsumer {
    // 自动回调
    @RabbitHandler
    public void receiveMessage(String message) {
        System.out.println("消费者：" + message);
    }
}

注入容器
监听 RabbitMQ，在 @RabbitListener 注解中，可以实现，队列的声明，以及后面交换机与队列的绑定等
- @Queue 可以有四个参数，因为其各有默认值，所以只给定 value 值，就会按照持久化，非独占，非自动删除的方式默认创建
  - 参数1：value（队列名）
  - 参数2：durable （持久化消息队列）RabbitMQ 重启后，队列仍存在，默认 true
  - 参数3：exclusive（是否独占）表示该消息队列是否只在当前 Connection 生效，默认是 false
  - 参数4：auto-delete（自动删除）表示消息队列没有在使用时将被自动删除，默认是 false
在方法上添加 @RabbitHandler 注解，就能够实现自动回调，这样我们就能拿到生产者中的消息了
- 注：receiveMessage 这个方法的参数类型，取决于你在生产者有发送了什么类型的数据

5.1.2 工作队列模式

5.1.2.1 轮询模式

生产者：没什么好说的，因为工作模式有多个消费者，所以多发送几条消息

@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testWorkSendMessage() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend("work_queue", "This is a message !, 序号：" + i);
        }
    }
}

消费者

@Component
public class WorkConsumer {  
    // 监听 RabbitMQ
    @RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work_queue"))
    // 消费者1
    public void receiveMessage1(String message) {
        System.out.println("消费者1：" + message);
   
    // 监听 RabbitMQ
    @RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work_queue")
    // 消费者2
    public void receiveMessage2(String message) {
        System.out.println("消费者2：" + message);
    }    
}

@RabbitListener 注解，既可以放在类上，也可以放在方法上，例如上述代码，我们就分别放在了两个方法上，用来指代不同的消费者。
- 但是如果在类上加入 @RabbitListener 注解，而在下面两个方法中，添加 @RabbitHandler 注解则会报错，需要分别为每个消费者都创建一个类

5.1.2.2 公平模式（按能力分配）

5.1.2.2.1 修改配置文件的方式

生产者不变
修改配置文件 yml / properties

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.122.1 # 服务器地址
    port: 5672 # tcp端口
    username: admin # 用户名
    password: admin # 用户密码
    virtual-host: /rabbitmq_springboot_01 # 虚拟主机
	# 新增部分
    listener:
      simple:
        acknowledge-mode: manual # 开启 ack 手动应答
        prefetch: 1 # 每次只能消费 1 条消息

acknowledge-mode 选项介绍
- auto：自动确认，为默认选项
- manual：手动确认（按能力分配就需要设置为手动确认）
- none：不确认，发送后自动丢弃

消费者

@Component
public class WorkConsumer {
	// 监听 RabbitMQ
    @RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work_queue"))
    // 消费者 1
    public void receiveMessage(String body, Message message, Channel channel) throws IOException {
        try {
            // 打印输出消息主题
            System.out.println("消费者1：" + body);
            // 返回 deliveryTag 代表队列可以删除此消息了
            channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(),false);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            // 消费者告诉队列信息消费失败
            channel.basicNack(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, true);
        }
    }
	
   // 监听 RabbitMQ
    @RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work_queue"))
    // 消费者 2
    public void receiveMessage2(String body, Message message, Channel channel) throws IOException{
        try {
            // 延迟 2s 代表处理业务慢
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
			// 打印输出消息主题
            System.out.println("消费者2：" + body);
            // 返回 deliveryTag 代表队列可以删除此消息了
            channel.basicAck(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            // 消费者告诉队列信息消费失败
            channel.basicNack(message.getMessageProperties().getDeliveryTag(), false, true);
        }
    }
}

因为在 yml 配置中开启了手动确认，所以，需要在成功和失败后分别返回确认消息
basicAck 方法解释
- 参数1：deliveryTag（交付标志，即该消息的index），返回即代表确认收到消息，队列可以删除此消息了
- 参数2：mutiple（是否批量）选择 true 将一次性拒绝所有小于 deliveryTag 的消息
basicNack 方法解释
- 参数 1 | 参数 2 同上
- 参数3：requeue（被拒绝的是否重新进入队列）

运行结果：

消费者1：This is a message !, 序号：2
消费者1：This is a message !, 序号：3
消费者1：This is a message !, 序号：4
消费者1：This is a message !, 序号：5
消费者1：This is a message !, 序号：6
消费者1：This is a message !, 序号：7
消费者1：This is a message !, 序号：8
消费者1：This is a message !, 序号：9
消费者1：This is a message !, 序号：10
消费者1：This is a message !, 序号：11
消费者1：This is a message !, 序号：12
消费者1：This is a message !, 序号：13
消费者1：This is a message !, 序号：14
消费者1：This is a message !, 序号：15
消费者1：This is a message !, 序号：16
消费者1：This is a message !, 序号：17
消费者1：This is a message !, 序号：18
消费者1：This is a message !, 序号：19
消费者1：This is a message !, 序号：20
    
消费者2：This is a message !, 序号：1

到现在已经实现了修改配置文件的方式实现按能力分配，补充几个配置的内容，我们上面只用了一部分，其他的方便大家参考，yml 和 properties 大家自己选择即可

# 发送确认
spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated
# spring.rabbitmq.publisher-confirms=true(旧版)
# 发送回调
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
# 消费手动确认
spring.rabbitmq.listener.direct.acknowledge-mode=manual
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual
# 并发消费者初始化值
spring.rabbitmq.listener.simple.concurrency=1
# 并发消费者的最大值
spring.rabbitmq.listener.simple.max-concurrency=10
# 每个消费者每次监听时可拉取处理的消息数量
# 在单个请求中处理的消息个数，他应该大于等于事务数量(unack的最大数量)
spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch=1
# 是否支持重试
spring.rabbitmq.listener.simple.retry.enabled=true

5.1.2.2.1 配置工厂的方式

/**
 * 设置消费者的确认机制，并达到能者多劳的效果
 *
 * @param connectionFactory 连接工厂
 * @return
 */
@Bean("workListenerFactory")
public RabbitListenerContainerFactory myFactory(ConnectionFactory connectionFactory) {
    SimpleRabbitListenerContainerFactory containerFactory =
        new SimpleRabbitListenerContainerFactory();
    containerFactory.setConnectionFactory(connectionFactory);
    // 修改为手动确认
    containerFactory.setAcknowledgeMode(AcknowledgeMode.MANUAL);
    // 拒绝策略,true 回到队列 false丢弃，默认是true
    containerFactory.setDefaultRequeueRejected(true);
    // 默认的PrefetchCount是250 修改为 1
    containerFactory.setPrefetchCount(1);

    return containerFactory;
}

消费者修改

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work_queue"))
// 将上面的监听，增加 containerFactory 属性，然后将配置好的工厂传入
@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue("work_queue"), containerFactory = "workListenerFactory")

5.1.3 发布与订阅模式

生产者

@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testFanoutSendMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("order_exchange", "", "This is a message !");
    }
}

因为从这个模式开始，就涉及到交换机了，所以用的是三个参数的方法

消费者

@Component
public class FanoutConsumer {
    // 绑定临时队列和交换机
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(
                value = @Queue(), // 临时队列
                exchange = @Exchange(name = "order_exchange", type = "fanout") // 交换机与类型
            )
    })
    public void receiveMessage1(String message) {
        System.out.println("消费者1：" + message);
    }

    // 绑定临时队列和交换机
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(
                value = @Queue(), // 临时队列
                exchange = @Exchange(name = "order_exchange", type = "fanout") // 交换机与类型
            )
    })
    public void receiveMessage2(String message) {
        System.out.println("消费者2：" + message);
    }
}

5.1.4 路由模式（Direct）

生产者

@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testDirectSendMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("direct_exchange", "info", "This is a message !");
    }
}

消费者

@Component
public class DirectConsumer {
    // 绑定临时队列和交换机
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(
                    value = @Queue(), // 临时队列
                    exchange = @Exchange(name = "direct_exchange", type = "direct"), // 交换机和类型
                    key = {"info", "warn", "error"} // 路由key
            )

    })
    public void receiveMessage1(String message) {
        System.out.println("消费者1：" + message);
    }

     // 绑定临时队列和交换机
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(
                    value = @Queue(), // 临时队列
                    exchange = @Exchange(name = "direct_exchange", type = "direct"), // 交换机和类型
                    key = {"info", "warn", "error"} // 路由key
            )

    })
    public void receiveMessage2(String message) {
        System.out.println("消费者2：" + message);
    }
}

5.1.5 主题模式

生产者

@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testTopicSendMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend("topic_exchange", "order.insert.common", "This is a message !");
    }
}

消费者

@Component
public class TopicConsumer {
    // 绑定临时队列和交换机
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(
                    value = @Queue(), // 临时队列
                    exchange = @Exchange(name = "topic_exchange", type = "topic"), // 交换机和类型
                    key = {"order.*"} // 通配符路由key
            )

    })
    public void receiveMessage1(String message) {
        System.out.println("消费者1：" + message);
    }

    // 绑定临时队列和交换机
    @RabbitListener(bindings = {
            @QueueBinding(
                    value = @Queue(), // 临时队列
                    exchange = @Exchange(name = "topic_exchange", type = "topic"), // 交换机和类型
                    key = {"order.*"} // 通配符路由key
            )
    })
    public void receiveMessage2(String message) {
        System.out.println("消费者2：" + message);
    }
}

5.2 基于注解 + 配置类

其实这种方式，就是将交换机，队列的声明和绑定都在配置类中进行，一个是消费者中的注解变的简洁了，再有就是统一管理，更加条理，而且生产者和消费者引用的时候也更加方便，日后修改的时候，也不需要对每一处都修改。

由于篇幅过长了，这里演示最复杂的 Topic 方式，其他的也是信手拈来。

配置类

@Configuration
public class RabbitMqConfiguration {
    
    public static final String TOPIC_EXCHANGE = "topic_order_exchange";
    public static final String TOPIC_QUEUE_NAME_1 = "test_topic_queue_1";
    public static final String TOPIC_QUEUE_NAME_2 = "test_topic_queue_2";
    public static final String TOPIC_ROUTINGKEY_1 = "test.*";
    public static final String TOPIC_ROUTINGKEY_2 = "test.#";

    @Bean
    public TopicExchange topicExchange() {
        return new TopicExchange(TOPIC_EXCHANGE);
    }

    @Bean
    public Queue topicQueue1() {
        return new Queue(TOPIC_QUEUE_NAME_1);
    }

    @Bean
    public Queue topicQueue2() {
        return new Queue(TOPIC_QUEUE_NAME_2);
    }

    @Bean
    public Binding bindingTopic1(){
        return BindingBuilder.bind(topicQueue1())
                .to(topicExchange())
                .with(TOPIC_ROUTINGKEY_1);
    }
    @Bean
    public Binding bindingTopic2(){
        return BindingBuilder.bind(topicQueue2())
                .to(topicExchange())
                .with(TOPIC_ROUTINGKEY_2);
    }

}

添加 @Configuration 注解：表明这是一个配置类
定义常量：将交换机名，队列名，路由key 等都可以创建为常量，调用，管理和修改都非常方便，还可以创建出一个专门的 RabbitMQ 的常量类。
定义交换机：因为这个例子是 Topic 所以选择 TopicExchange 类型
定义队列：传入队列名常量即可，因为持久化等存在默认值，也可以自己自定持久化，是否独占等参数
绑定交换机和队列：利用 BindingBuilder 的 bind 方法绑定队列，to 绑定到指定交换机，with 传入路由key

生产者

@SpringBootTest(classes = RabbitmqSpringbootApplication.class)
@RunWith(SpringRunner.class)
public class RabbitMqTest {
    /**
     * 注入 RabbitTemplate
     */
    @Autowired

    @Test
    public void testTopicSendMessage() {
        rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitMqConfiguration.TOPIC_EXCHANGE, "test.order.insert", "This is a message !");
    }
}

消费者

@Component
public class TopicConsumer {
	// 绑定队列即可
    @RabbitListener(queues = {RabbitMqConfiguration.TOPIC_QUEUE_NAME_1})
    public void receiveMessage1(String message) {
        System.out.println("消费者1：" + message);
    }
	
    // 绑定队列即可
    @RabbitListener(queues = {RabbitMqConfiguration.TOPIC_QUEUE_NAME_2})
    public void receiveMessage2(String message) {
        System.out.println("消费者2：" + message);
    }
}

posted @ 2021-06-15 12:45 BWH_Steven 阅读(1194) 评论(0) 编辑收藏举报

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BWH_Steven

技术博客 https://www.yuque.com/ideal-20 各种原创文章，干货，收获满满，等你来！

RabbitMQ由浅入深入门全总结（一）

写在最前面

1. 浅浅道来

1.1 什么是中间件？

1.1.1 分布式的概念（补充）

1.1.1.1 什么是集中式系统

1.1.12 什么是分布式系统

1.2 什么是消息中间件/消息队列（MQ）

1.2.1 消息队列应用场景

1.2.1.1 业务解耦

1.2.1.2 削峰填谷

1.3 什么是 RabbitMQ

2. 下载与安装

2.1 手动安装

2.1.1 下载安装过程

2.1.2 配置 Web 界面管理

2.1.2.1 命令小结

2.1.3 简单介绍 Web 界面管理

2.2 Docker 安装

2.2.1 配置 yum

2.2.2 安装 docker

2.2.2.1 步骤

2.2.2.2 Docker 常见命令

2.2.3 安装 RabbitMQ （任选其一）

2.2.3.1 一步一步安装

2.2.3.2 一句话安装

3. RabbitMQ 协议和模型

3.1 协议

3.1.1 什么是协议？

3.1.1.1 网络协议的三要素

3.1.2 RabbitMQ 的 AMQP 协议

3.1.3 架构模型

4. Java 实现 RabbitMQ

4.1 环境搭建

4.1.1 创建 Java 项目

4.1.2 创建虚拟主机（可选）

4.1.3 创建连接工具类

4.2 五种实现方式

4.2.1 简单队列模式（Hello Word）

4.2.1.1 如何理解

4.2.1.2 代码实现

4.2.2 工作队列模式（Work Queue）

4.2.2.1 如何理解

4.2.2.2 代码实现

4.2.3 发布与订阅模式（Fanout 广播）

4.2.3.1 如何理解

4.2.3.2 代码实现

4.2.4 路由模式（ Routing / Direct）

4.2.4.1 如何理解

4.2.4.2 代码实现

4.2.5 通配符匹配模式（Topic）

4.2.5.1 如何理解

4.2.5.2 代码实现

5. Springboot 实现 RabbitMQ

5.1 基于纯注解

5.1.1 简单队列模式

5.1.2 工作队列模式

5.1.2.1 轮询模式

5.1.2.2 公平模式（按能力分配）

5.1.3 发布与订阅模式

5.1.4 路由模式（Direct）

5.1.5 主题模式

5.2 基于注解 + 配置类

公告