RabbitMQ 在 java 中的应用
消息队列,即MQ,Message Queue。
消息队列是典型的:生产者、消费者模型。生产者不断向消息队列中生产消息,消费者不断的从队列中获取消息。因为消息的生产和消费都是异步的,而且只关心消息的发送和接收,没有业务逻辑的侵入,这样就实现了生产者和消费者的解耦。
两者间的区别和联系:
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JMS是定义了统一的接口,来对消息操作进行统一;AMQP是通过规定协议来统一数据交互的格式
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JMS限定了必须使用Java语言;AMQP只是协议,不规定实现方式,因此是跨语言的。
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JMS规定了两种消息模型;而AMQP的消息模型更加丰富
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RabbitMQ:基于AMQP协议,erlang语言开发,稳定性好
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RocketMQ:基于JMS,阿里巴巴产品,目前交由Apache基金会
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官方教程:http://www.rabbitmq.com/getstarted.html
五种消息模型
RabbitMQ提供了6种消息模型,但是第6种其实是RPC,并不是MQ,因此不予学习。那么也就剩下5种。
但是其实3、4、5这三种都属于订阅模型,只不过进行路由的方式不同。
一、建立与 RabbitMQ 的连接工具类 ConnectionUtil.class 。
1、创建一个 ConnectionFactory 连接工厂对象。
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
2、设置服务地址。
factory.setHost("192.168.37.138");
3、设置端口。
factory.setPort(5672);
4、设置账号信息、用户名、密码、虚拟主机(vhost)、设置超时时间(不然报错)
factory.setVirtualHost("/sfwu"); factory.setUsername("sfwu"); factory.setPassword("123456"); factory.setHandshakeTimeout(600000000);
5、通过连接工厂对象创建连接对象。
Connection connection = factory.newConnection();
6、返回连接对象。
return connection;
二、基本消息模型。
(一)创建生产者类 Send.class 发送消息。
1、通过连接对象获取连接。
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
2、从连接中创建通道,使用通道才能完成消息相关的操作。
Channel channel = connection.createChannel();
3、使用消息通道对象创建队列。
channel.queueDeclare("simple_queue", false, false, false, null);
4、定义消息内容。
String message = "Hello World!";
5、使用消息通道对象,向指定的队列中发送消息。
channel.basicPublish("","simple_queue", null, message.getBytes());
6、输出成功发送出去的消息内容。
System.out.println(" [发送成功] Sent '" + message + "'");
7、关闭通道和连接。
channel.close();
connection.close();
(二)、管理工具中查看消息。
进入队列页面,可以看到新建了一个队列:simple_queue
点击队列名称,进入详情页,可以查看消息:
在控制台查看消息并不会将消息消费,所以消息还在。
(三)、创建消费者类 Recv.class 获取消息。
1、通过工具类获取连接。
Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
2、通过连接对象创建通道。
Channel channel = connection.createChannel();
3、通过消息通道对象声明队列。
channel.queueDeclare("simple_queue", false, false, false, null);
4、定义队列里的消费者对象,并在对象中传入消息通道对象。
DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者] received : " + msg + "!"); } };
5、监听队列,第二个参数:是否自动进行消息确认。
channel.basicConsume("simple_queue", true, consumer);
(四)消息确认机制(ACK)。
通过刚才的案例可以看出,消息一旦被消费者接收,队列中的消息就会被删除。
那么问题来了:RabbitMQ怎么知道消息被接收了呢?
如果消费者领取消息后,还没执行操作就挂掉了呢?或者抛出了异常?消息消费失败,但是RabbitMQ无从得知,这样消息就丢失了!
因此,RabbitMQ有一个ACK机制。当消费者获取消息后,会向RabbitMQ发送回执ACK,告知消息已经被接收。不过这种回执ACK分两种情况:
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手动ACK:消息接收后,不会发送ACK,需要手动调用
大家觉得哪种更好呢?
这需要看消息的重要性:
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如果消息不太重要,丢失也没有影响,那么自动ACK会比较方便
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如果消息非常重要,不容丢失。那么最好在消费完成后手动ACK,否则接收消息后就自动ACK,RabbitMQ就会把消息从队列中删除。如果此时消费者宕机,那么消息就丢失了。
我们之前的测试都是自动ACK的,如果要手动ACK,需要改动我们的代码:
public class Recv2 { private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 创建通道 final Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [x] received : " + msg + "!"); // 手动进行ACK channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false); } }; // 监听队列,第二个参数false,手动进行ACK channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer); } }
注意到最后一行代码:
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
如果第二个参数为true,则会自动进行ACK;如果为false,则需要手动ACK。方法的声明:
生产者不做任何修改,直接运行,消息发送成功:
运行消费者,程序抛出异常。但是消息依然被消费:
管理界面:
生产者不变,再次运行:
运行消费者
但是,查看管理界面,发现:
停掉消费者的程序,发现:
这是因为虽然我们设置了手动ACK,但是代码中并没有进行消息确认!所以消息并未被真正消费掉。
执行:
消息消费成功!
三、work消息模型。
工作队列或者竞争消费者模式。
工作队列,又称任务队列。主要思想就是避免执行资源密集型任务时,必须等待它执行完成。相反我们稍后完成任务,我们将任务封装为消息并将其发送到队列。 在后台运行的工作进程将获取任务并最终执行作业。当你运行许多工人时,任务将在他们之间共享,但是一个消息只能被一个消费者获取。
这个概念在Web应用程序中特别有用,因为在短的HTTP请求窗口中无法处理复杂的任务。
接下来我们来模拟这个流程:
P:生产者:任务的发布者
C1:消费者,领取任务并且完成任务,假设完成速度较快
C2:消费者2:领取任务并完成任务,假设完成速度慢
面试题:避免消息堆积?
1) 采用workqueue,多个消费者监听同一队列。
2)接收到消息以后,而是通过线程池,异步消费。
1、生产者,循环发送50条消息。
public class Send { private final static String QUEUE_NAME = "test_work_queue"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 循环发布任务 for (int i = 0; i < 50; i++) { // 消息内容 String message = "task .. " + i; channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes()); System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'"); Thread.sleep(i * 2); } // 关闭通道和连接 channel.close(); connection.close(); } }
2、消费者一
3、消费者二
与消费者一基本类似,就是没有设置消费耗时时间,这里是模拟有些消费者快,有些比较慢。
接下来,两个消费者一同启动,然后发送50条消息:
可以发现,两个消费者各自消费了25条消息,而且各不相同,这就实现了任务的分发。
再次测试:
四、
1、1个生产者,多个消费者
2、每一个消费者都有自己的一个队列
3、生产者没有将消息直接发送到队列,而是发送到了交换机
4、每个队列都要绑定到交换机
5、生产者发送的消息,经过交换机到达队列,实现一个消息被多个消费者获取的目的
X(Exchanges):交换机一方面:接收生产者发送的消息。另一方面:知道如何处理消息,例如递交给某个特别队列、递交给所有队列、或是将消息丢弃。到底如何操作,取决于Exchange的类型。
Exchange类型有以下几种:
Fanout:广播,将消息交给所有绑定到交换机的队列
Direct:定向,把消息交给符合指定routing key 的队列
Topic:通配符,把消息交给符合routing pattern(路由模式) 的队列
我们这里先学习
Fanout:即广播模式
Exchange(交换机)只负责转发消息,不具备存储消息的能力,因此如果没有任何队列与Exchange绑定,或者没有符合路由规则的队列,那么消息会丢失!
(一)
在广播模式下,消息发送流程是这样的:
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1) 可以有多个消费者
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2) 每个消费者有自己的queue(队列)
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3) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
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4) 生产者发送的消息,只能发送到交换机,交换机来决定要发给哪个队列,生产者无法决定。
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5) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
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6) 队列的消费者都能拿到消息。实现一条消息被多个消费者消费
两个变化:
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1) 声明Exchange,不再声明Queue
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2) 发送消息到Exchange,不再发送到Queue
public class Send { private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明exchange,指定类型为fanout channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout"); // 消息内容 String message = "Hello everyone"; // 发布消息到Exchange channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes()); System.out.println(" [生产者] Sent '" + message + "'"); channel.close(); connection.close(); } }
2、消费者一。
public class Recv { private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_1"; private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 绑定队列到交换机 channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, ""); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!"); } }; // 监听队列,自动返回完成 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); } }
public class Recv2 { private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_2"; private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 绑定队列到交换机 channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, ""); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!"); } }; // 监听队列,手动返回完成 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); } }
4、测试。
运行两个消费者,然后发送1条消息:
(二)
在路由模式中,我们将添加一个功能 - 我们将只能订阅一部分消息。 例如,我们只能将重要的错误消息引导到日志文件(以节省磁盘空间),同时仍然能够在控制台上打印所有日志消息。
但是,在某些场景下,我们希望不同的消息被不同的队列消费。这时就要用到Direct类型的Exchange。
在Direct模型下,队列与交换机的绑定,不能是任意绑定了,而是要指定一个RoutingKey(路由key)
消息的发送方在向Exchange发送消息时,也必须指定消息的routing key。
P:生产者,向Exchange发送消息,发送消息时,会指定一个routing key。
X:Exchange(交换机),接收生产者的消息,然后把消息递交给 与routing key完全匹配的队列
C1:消费者,其所在队列指定了需要routing key 为 error 的消息
C2:消费者,其所在队列指定了需要routing key 为 info、error、warning 的消息
1、生产者。
此处我们模拟商品的增删改,发送消息的RoutingKey分别是:insert、update、delete
public class Send { private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明exchange,指定类型为direct channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "direct"); // 消息内容 String message = "商品新增了, id = 1001"; // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品 channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "insert", null, message.getBytes()); System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'"); channel.close(); connection.close(); } }
2、消费者一。
我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息:更新商品和删除商品。
public class Recv { private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_1"; private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。假设此处需要update和delete消息 channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update"); channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete"); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!"); } }; // 监听队列,自动ACK channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); } }
3、消费者二。
我们此处假设消费者2接收所有类型的消息:新增商品,更新商品和删除商品。
public class Recv2 { private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_2"; private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "insert"); channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update"); channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete"); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!"); } }; // 监听队列,自动ACK channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); } }
4、测试。分别发送增、删、改的RoutingKey,发现结果:
(三)
Topic类型的Exchange与Direct相比,都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列。只不过Topic类型Exchange可以让队列在绑定Routing key 的时候使用通配符!
Routingkey 一般都是有一个或多个单词组成,多个单词之间以”.”分割,例如: item.insert
通配符规则:
#:匹配一个或多个词
*:匹配不多不少恰好1个词
举例:
audit.#:能够匹配audit.irs.corporate 或者 audit.irs
audit.*:只能匹配audit.irs
在这个例子中,我们将发送所有描述动物的消息。消息将使用由三个字(两个点)组成的routing key发送。路由关键字中的第一个单词将描述速度,第二个颜色和第三个种类:“<speed>.<color>.<species>”。
我们创建了三个绑定:Q1绑定了绑定键“* .orange.”,Q2绑定了“.*.rabbit”和“lazy.#”。
Q1匹配所有的橙色动物。
Q2匹配关于兔子以及懒惰动物的消息。
练习,生产者发送如下消息,会进入那个队列:
quick.orange.rabbit à Q1 Q2
lazy.orange.elephant à Q1 Q2
quick.orange.fox à Q1
lazy.pink.rabbit à Q2
quick.brown.fox à 不匹配任意队列,被丢弃
quick.orange.male.rabbit à
orange à
1、生产者。
使用topic类型的Exchange,发送消息的routing key有3种: item.isnert、item.update、item.delete:
public class Send { private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明exchange,指定类型为topic channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic"); // 消息内容 String message = "新增商品 : id = 1001"; // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品 channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.insert", null, message.getBytes()); System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'"); channel.close(); connection.close(); } }
2、消费者一。
我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息:更新商品和删除商品。
public class Recv { private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_1"; private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。需要 update、delete channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.update"); channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.delete"); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!"); } }; // 监听队列,自动ACK channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); } }
3、消费者二。
我们此处假设消费者2接收所有类型的消息:新增商品,更新商品和删除商品。
/** * 消费者2 */ public class Recv2 { private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_2"; private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test"; public static void main(String[] argv) throws Exception { // 获取到连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 获取通道 Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.*"); // 定义队列的消费者 DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) { // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用 @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // body 即消息体 String msg = new String(body); System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!"); } }; // 监听队列,自动ACK channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); } }
三、
如何避免消息丢失?
1) 消费者的ACK机制。可以防止消费者丢失消息。
2) 但是,如果在消费者消费之前,MQ就宕机了,消息就没了。
是可以将消息进行持久化呢?
要将消息持久化,前提是:队列、Exchange都持久化
2、队列持久化。
3、消息持久化。
四、
注意这里一段描述:
Spring-amqp是对AMQP协议的抽象实现,而spring-rabbit 是对协议的具体实现,也是目前的唯一实现。底层使用的就是RabbitMQ。
2、依赖和配置。
添加 AMQP 的启动器。
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId> </dependency>
在application.yml中添加RabbitMQ地址:
spring:
rabbitmq:
host: 192.168.56.101
username: leyou
password: leyou
virtual-host: /leyou
3、监听者。
在SpringAmqp中,对消息的消费者进行了封装和抽象,一个普通的JavaBean中的普通方法,只要通过简单的注解,就可以成为一个消费者。
@Component public class Listener { @RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(value = "spring.test.queue", durable = "true"), exchange = @Exchange( value = "spring.test.exchange", ignoreDeclarationExceptions = "true", type = ExchangeTypes.TOPIC ), key = {"#.#"})) public void listen(String msg){ System.out.println("接收到消息:" + msg); } }
@Componet:类上的注解,注册到Spring容器
@RabbitListener:方法上的注解,声明这个方法是一个消费者方法,需要指定下面的属性:
bindings:指定绑定关系,可以有多个。值是@QueueBinding的数组。@QueueBinding包含下面属性:
value:这个消费者关联的队列。值是@Queue,代表一个队列
exchange:队列所绑定的交换机,值是@Exchange类型
key:队列和交换机绑定的RoutingKey
类似listen这样的方法在一个类中可以写多个,就代表多个消费者。
@RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest(classes = Application.class) public class MqDemo { @Autowired private AmqpTemplate amqpTemplate; @Test public void testSend() throws InterruptedException { String msg = "hello, Spring boot amqp"; this.amqpTemplate.convertAndSend("spring.test.exchange","a.b", msg); // 等待10秒后再结束 Thread.sleep(10000); } }
运行后查看日志:
spring: rabbitmq: host: 192.168.56.101 username: leyou password: leyou virtual-host: /leyou template: exchange: leyou.item.exchange publisher-confirms: true
-
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retry:失败重试
-
enabled:开启失败重试
-
initial-interval:第一次重试的间隔时长
-
max-interval:最长重试间隔,超过这个间隔将不再重试
-
multiplier:下次重试间隔的倍数,此处是2即下次重试间隔是上次的2倍
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exchange:缺省的交换机名称,此处配置后,发送消息如果不指定交换机就会使用这个
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@RabbitListener(bindings = @QueueBinding( value = @Queue(value = "sfwu.delete.web.queue", durable = "true"), exchange = @Exchange(value = "sfwu.item.exchange", ignoreDeclarationExceptions = "true", type = ExchangeTypes.TOPIC), key = {"item.delete"})) public void listenDelete(Long id){ if (id == null){ return; } // 删除页面 goodsHtmlService.deleteHtml(id); }