spring boot 消息

消息

Java处理消息的标准规范

​ 目前企业级开发中广泛使用的消息处理技术共三大类，具体如下：

  • JMS
  • AMQP
  • MQTT

​ 为什么是三大类，而不是三个技术呢？因为这些都是规范，就想JDBC技术，是个规范，开发针对规范开发，运行还要靠实现类，例如MySQL提供了JDBC的实现，最终运行靠的还是实现。并且这三类规范都是针对异步消息进行处理的，也符合消息的设计本质，处理异步的业务。对以上三种消息规范做一下普及

JMS

​ JMS（Java Message Service）,这是一个规范，作用等同于JDBC规范，提供了与消息服务相关的API接口。

JMS消息模型

​ JMS规范中规范了消息有两种模型。分别是点对点模型和发布订阅模型。

​ 点对点模型：peer-2-peer，生产者会将消息发送到一个保存消息的容器中，通常使用队列模型，使用队列保存消息。一个队列的消息只能被一个消费者消费，或未被及时消费导致超时。这种模型下，生产者和消费者是一对一绑定的。

​ 发布订阅模型：publish-subscribe，生产者将消息发送到一个保存消息的容器中，也是使用队列模型来保存。但是消息可以被多个消费者消费，生产者和消费者完全独立，相互不需要感知对方的存在。

​ 以上这种分类是从消息的生产和消费过程来进行区分，针对消息所包含的信息不同，还可以进行不同类别的划分。

JMS消息种类

​ 根据消息中包含的数据种类划分，可以将消息划分成6种消息。

  • TextMessage
  • MapMessage
  • BytesMessage
  • StreamMessage
  • ObjectMessage
  • Message （只有消息头和属性）

​ JMS主张不同种类的消息，消费方式不同，可以根据使用需要选择不同种类的消息。但是这一点也成为其诟病之处，后面再说。整体上来说，JMS就是典型的保守派，什么都按照J2EE的规范来，做一套规范，定义若干个标准，每个标准下又提供一大批API。目前对JMS规范实现的消息中间件技术还是挺多的，例如ActiveMQ、Redis、HornetMQ。但是也有一些不太规范的实现，参考JMS的标准设计，但是又不完全满足其规范，例如：RabbitMQ、RocketMQ。

AMQP

AMQP（advanced message queuing protocol）：一种协议（高级消息队列协议，也是消息代理规范），规范了网络交换的数据格式，兼容JMS操作。
优点

​ 具有跨平台性，服务器供应商，生产者，消费者可以使用不同的语言来实现

JMS消息种类

​ AMQP消息种类：byte[]

​ AMQP在JMS的消息模型基础上又进行了进一步的扩展，除了点对点和发布订阅的模型，开发了几种全新的消息模型，适应各种各样的消息发送。

AMQP消息模型

  • direct exchange
  • fanout exchange
  • topic exchange
  • headers exchange
  • system exchange

​ 目前实现了AMQP协议的消息中间件技术也很多，而且都是较为流行的技术，例如：RabbitMQ、StormMQ、RocketMQ

MQTT

​ MQTT（Message Queueing Telemetry Transport）消息队列遥测传输，专为小设备设计，是物联网（IOT）生态系统中主要成分之一。

​ 除了上述3种J2EE企业级应用中广泛使用的三种异步消息传递技术，还有一种技术也不能忽略，Kafka。

KafKa

​ Kafka，一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，提供实时消息功能。Kafka技术并不是作为消息中间件为主要功能的产品，但是其拥有发布订阅的工作模式，也可以充当消息中间件来使用，而且目前企业级开发中其身影也不少见。

SpringBoot整合ActiveMQ

启动服务器

activemq.bat

​ 运行bin目录下的win32或win64目录下的activemq.bat命令即可，根据自己的操作系统选择即可，默认对外服务端口61616。

访问web管理服务

​ ActiveMQ启动后会启动一个Web控制台服务，可以通过该服务管理ActiveMQ。

http://127.0.0.1:8161/

​ web管理服务默认端口8161，访问后可以打开ActiveMQ的管理界面，初始化用户名和密码相同，均为：admin

整合

​ 做了这么多springboot整合第三方技术，已经摸到门路了，加坐标，做配置，调接口，直接开工

步骤①：导入springboot整合ActiveMQ的starter

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

步骤②：配置ActiveMQ的服务器地址

spring:
  activemq:
    broker-url: tcp://localhost:61616

步骤③：使用JmsMessagingTemplate操作ActiveMQ

@Service
public class MessageServiceActivemqImpl implements MessageService {
    @Autowired
    private JmsMessagingTemplate messagingTemplate;

    @Override
    public void sendMessage(String id) {
        System.out.println("待发送短信的订单已纳入处理队列，id："+id);
        messagingTemplate.convertAndSend("order.queue.id",id);
    }

    @Override
    public String doMessage() {
        String id = messagingTemplate.receiveAndConvert("order.queue.id",String.class);
        System.out.println("已完成短信发送业务，id："+id);
        return id;
    }
}

​ 发送消息需要先将消息的类型转换成字符串，然后再发送，所以是convertAndSend，定义消息发送的位置，和具体的消息内容，此处使用id作为消息内容。

​ 接收消息需要先将消息接收到，然后再转换成指定的数据类型，所以是receiveAndConvert，接收消息除了提供读取的位置，还要给出转换后的数据的具体类型。

步骤④：使用消息监听器在服务器启动后，监听指定位置，当消息出现后，立即消费消息

@Component
public class MessageListener {
    @JmsListener(destination = "order.queue.id")
    @SendTo("order.other.queue.id")
    public String receive(String id){
        System.out.println("已完成短信发送业务，id："+id);
        return "new:"+id;
    }
}

​ 使用注解@JmsListener定义当前方使用注解@JmsListener定义当前方法监听ActiveMQ中指定名称的消息队列。

​ 如果当前消息队列处理完还需要继续向下传递当前消息到另一个队列中使用注解@SendTo即可，这样即可构造连续执行的顺序消息队列。

步骤⑤：切换消息模型由点对点模型到发布订阅模型，修改jms配置即可

spring:
  activemq:
    broker-url: tcp://localhost:61616
  jms:
    pub-sub-domain: true

​ pub-sub-domain默认值为false，即点对点模型，修改为true后就是发布订阅模型。

总结

  1. springboot整合ActiveMQ提供了JmsMessagingTemplate对象作为客户端操作消息队列
  2. 操作ActiveMQ需要配置ActiveMQ服务器地址，默认端口61616
  3. 企业开发时通常使用监听器来处理消息队列中的消息，设置监听器使用注解@JmsListener
  4. 配置jms的pub-sub-domain属性可以在点对点模型和发布订阅模型间切换消息模型

SpringBoot整合RabbitMQ

​ RabbitMQ是MQ产品中的目前较为流行的产品之一，它遵从AMQP协议。RabbitMQ的底层实现语言使用的是Erlang，所以安装RabbitMQ需要先安装Erlang。

Erlang安装

​ windows版安装包下载地址：https😕/www.erlang.org/downloads

​ 下载完毕后得到exe安装文件，一键傻瓜式安装，安装完毕需要重启，需要重启，需要重启。

​ 安装的过程中可能会出现依赖Windows组件的提示，根据提示下载安装即可，都是自动执行的

Erlang安装后需要配置环境变量，否则RabbitMQ将无法找到安装的Erlang。需要配置项如下，作用等同JDK配置环境变量的作用。

  • ERLANG_HOME
  • PATH
安装

​ windows版安装包下载地址：https://rabbitmq.com/install-windows.html

​ 下载完毕后得到exe安装文件，一键傻瓜式安装

启动服务器

rabbitmq-service.bat start		# 启动服务
rabbitmq-service.bat stop		# 停止服务
rabbitmqctl status				# 查看服务状态

​ 运行sbin目录下的rabbitmq-service.bat命令即可，start参数表示启动，stop参数表示退出，默认对外服务端口5672。

​ 注意：启动rabbitmq的过程实际上是开启rabbitmq对应的系统服务，需要管理员权限方可执行。

访问web管理服务

​ RabbitMQ也提供有web控制台服务，但是此功能是一个插件，需要先启用才可以使用。

rabbitmq-plugins.bat list							# 查看当前所有插件的运行状态
rabbitmq-plugins.bat enable rabbitmq_management		# 启动rabbitmq_management插件

​ 启动插件后可以在插件运行状态中查看是否运行，运行后通过浏览器即可打开服务后台管理界面

http://localhost:15672

​ web管理服务默认端口15672，访问后可以打开RabbitMQ的管理界面，初始化用户名和密码相同，均为：guest

整合(direct模型)

​ RabbitMQ满足AMQP协议，因此不同的消息模型对应的制作不同，先使用最简单的direct模型开发。

步骤①：导入springboot整合amqp的starter，amqp协议默认实现为rabbitmq方案

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

步骤②：配置RabbitMQ的服务器地址

spring:
  rabbitmq:
    host: localhost
    port: 5672

步骤③：初始化直连模式系统设置

​ 由于RabbitMQ不同模型要使用不同的交换机，因此需要先初始化RabbitMQ相关的对象，例如队列，交换机等

@Configuration
public class RabbitConfigDirect {
    @Bean
    public Queue directQueue(){
        return new Queue("direct_queue");
    }
    @Bean
    public Queue directQueue2(){
        return new Queue("direct_queue2");
    }
    @Bean
    public DirectExchange directExchange(){
        return new DirectExchange("directExchange");
    }
    @Bean
    public Binding bindingDirect(){
        return BindingBuilder.bind(directQueue()).to(directExchange()).with("direct");
    }
    @Bean
    public Binding bindingDirect2(){
        return BindingBuilder.bind(directQueue2()).to(directExchange()).with("direct2");
    }
}

​ 队列Queue与直连交换机DirectExchange创建后，还需要绑定他们之间的关系Binding，这样就可以通过交换机操作对应队列。

步骤④：使用AmqpTemplate操作RabbitMQ

@Service
public class MessageServiceRabbitmqDirectImpl implements MessageService {
    @Autowired
    private AmqpTemplate amqpTemplate;

    @Override
    public void sendMessage(String id) {
        System.out.println("待发送短信的订单已纳入处理队列（rabbitmq direct），id："+id);
        amqpTemplate.convertAndSend("directExchange","direct",id);
    }
}

​ amqp协议中的操作API接口名称看上去和jms规范的操作API接口很相似，但是传递参数差异很大。

步骤⑤：使用消息监听器在服务器启动后，监听指定位置，当消息出现后，立即消费消息

@Component
public class MessageListener {
    @RabbitListener(queues = "direct_queue")
    public void receive(String id){
        System.out.println("已完成短信发送业务(rabbitmq direct)，id："+id);
    }
}

使用注解@RabbitListener定义当前方法监听RabbitMQ中指定名称的消息队列。

整合(topic模型)

步骤①：同上

步骤②：同上

步骤③：初始化主题模式系统设置

@Configuration
public class RabbitConfigTopic {
    @Bean
    public Queue topicQueue(){
        return new Queue("topic_queue");
    }
    @Bean
    public Queue topicQueue2(){
        return new Queue("topic_queue2");
    }
    @Bean
    public TopicExchange topicExchange(){
        return new TopicExchange("topicExchange");
    }
    @Bean
    public Binding bindingTopic(){
        return BindingBuilder.bind(topicQueue()).to(topicExchange()).with("topic.*.id");
    }
    @Bean
    public Binding bindingTopic2(){
        return BindingBuilder.bind(topicQueue2()).to(topicExchange()).with("topic.orders.*");
    }
}

​ 主题模式支持routingKey匹配模式，*表示匹配一个单词，#表示匹配任意内容，这样就可以通过主题交换机将消息分发到不同的队列中，详细内容请参看RabbitMQ系列课程。

匹配键 topic.*.* topic.#
topic.order.id true true
order.topic.id false false
topic.sm.order.id false true
topic.sm.id false true
topic.id.order true true
topic.id false true
topic.order false true

步骤④：使用AmqpTemplate操作RabbitMQ

@Service
public class MessageServiceRabbitmqTopicImpl implements MessageService {
    @Autowired
    private AmqpTemplate amqpTemplate;

    @Override
    public void sendMessage(String id) {
        System.out.println("待发送短信的订单已纳入处理队列（rabbitmq topic），id："+id);
        amqpTemplate.convertAndSend("topicExchange","topic.orders.id",id);
    }
}

​ 发送消息后，根据当前提供的routingKey与绑定交换机时设定的routingKey进行匹配，规则匹配成功消息才会进入到对应的队列中。

步骤⑤：使用消息监听器在服务器启动后，监听指定队列

@Component
public class MessageListener {
    @RabbitListener(queues = "topic_queue")
    public void receive(String id){
        System.out.println("已完成短信发送业务(rabbitmq topic 1)，id："+id);
    }
    @RabbitListener(queues = "topic_queue2")
    public void receive2(String id){
        System.out.println("已完成短信发送业务(rabbitmq topic 22222222)，id："+id);
    }
}

​ 使用注解@RabbitListener定义当前方法监听RabbitMQ中指定名称的消息队列。

总结

  1. springboot整合RabbitMQ提供了AmqpTemplate对象作为客户端操作消息队列
  2. 操作ActiveMQ需要配置ActiveMQ服务器地址，默认端口5672
  3. 企业开发时通常使用监听器来处理消息队列中的消息，设置监听器使用注解@RabbitListener
  4. RabbitMQ有5种消息模型，使用的队列相同，但是交换机不同。交换机不同，对应的消息进入的策略也不同

SpringBoot整合RocketMQ

安装

​ windows版安装包下载地址：https://rocketmq.apache.org/

​ 下载完毕后得到zip压缩文件，解压缩即可使用

RocketMQ安装后需要配置环境变量，具体如下：

  • ROCKETMQ_HOME
  • PATH
  • NAMESRV_ADDR （建议）： 127.0.0.1:9876

​ 关于NAMESRV_ADDR对于初学者来说建议配置此项，也可以通过命令设置对应值，操作略显繁琐，建议配置。系统学习RocketMQ知识后即可灵活控制该项。

RocketMQ工作模式

​ 在RocketMQ中，处理业务的服务器称为broker，生产者与消费者不是直接与broker联系的，而是通过命名服务器进行通信。broker启动后会通知命名服务器自己已经上线，这样命名服务器中就保存有所有的broker信息。当生产者与消费者需要连接broker时，通过命名服务器找到对应的处理业务的broker，因此命名服务器在整套结构中起到一个信息中心的作用。并且broker启动前必须保障命名服务器先启动。

image-20220228175123790

启动服务器

mqnamesrv		# 启动命名服务器
mqbroker		# 启动broker

​ 运行bin目录下的mqnamesrv命令即可启动命名服务器，默认对外服务端口9876。

​ 运行bin目录下的mqbroker命令即可启动broker服务器，如果环境变量中没有设置NAMESRV_ADDR则需要在运行mqbroker指令前通过set指令设置NAMESRV_ADDR的值，并且每次开启均需要设置此项。

测试服务器启动状态

​ RocketMQ提供有一套测试服务器功能的测试程序，运行bin目录下的tools命令即可使用。

tools org.apache.rocketmq.example.quickstart.Producer		# 生产消息
tools org.apache.rocketmq.example.quickstart.Consumer		# 消费消息
整合（异步消息）

步骤①：导入springboot整合RocketMQ的starter，此坐标不由springboot维护版本

<dependency>
    <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
    <artifactId>rocketmq-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.2.1</version>
</dependency>

步骤②：配置RocketMQ的服务器地址

rocketmq:
  name-server: localhost:9876
  producer:
    group: group_rocketmq

​ 设置默认的生产者消费者所属组group。

步骤③：使用RocketMQTemplate操作RocketMQ

@Service
public class MessageServiceRocketmqImpl implements MessageService {
    @Autowired
    private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;

    @Override
    public void sendMessage(String id) {
        System.out.println("待发送短信的订单已纳入处理队列（rocketmq），id："+id);
        SendCallback callback = new SendCallback() {
            @Override
            public void onSuccess(SendResult sendResult) {
                System.out.println("消息发送成功");
            }
            @Override
            public void onException(Throwable e) {
                System.out.println("消息发送失败！！！！！");
            }
        };
        rocketMQTemplate.asyncSend("order_id",id,callback);
    }
}

​ 使用asyncSend方法发送异步消息。

步骤④：使用消息监听器在服务器启动后，监听指定位置，当消息出现后，立即消费消息

@Component
@RocketMQMessageListener(topic = "order_id",consumerGroup = "group_rocketmq")
public class MessageListener implements RocketMQListener<String> {
    @Override
    public void onMessage(String id) {
        System.out.println("已完成短信发送业务(rocketmq)，id："+id);
    }
}

​ RocketMQ的监听器必须按照标准格式开发，实现RocketMQListener接口，泛型为消息类型。

​ 使用注解@RocketMQMessageListener定义当前类监听RabbitMQ中指定组、指定名称的消息队列。

总结

  1. springboot整合RocketMQ使用RocketMQTemplate对象作为客户端操作消息队列
  2. 操作RocketMQ需要配置RocketMQ服务器地址，默认端口9876
  3. 企业开发时通常使用监听器来处理消息队列中的消息，设置监听器使用注解@RocketMQMessageListener

SpringBoot整合Kafka

安装

​ windows版安装包下载地址：https://kafka.apache.org/downloads

​ 下载完毕后得到tgz压缩文件，使用解压缩软件解压缩即可使用

启动服务器

​ kafka服务器的功能相当于RocketMQ中的broker，kafka运行还需要一个类似于命名服务器的服务。在kafka安装目录中自带一个类似于命名服务器的工具，叫做zookeeper，它的作用是注册中心，

zookeeper-server-start.bat ..\..\config\zookeeper.properties		# 启动zookeeper
kafka-server-start.bat ..\..\config\server.properties			# 启动kafka

行bin目录下的windows目录下的zookeeper-server-start命令即可启动注册中心，默认对外服务端口2181。

​ 运行bin目录下的windows目录下的kafka-server-start命令即可启动kafka服务器，默认对外服务端口9092。

创建主题

​ 和之前操作其他MQ产品相似，kakfa也是基于主题操作，操作之前需要先初始化topic。

# 创建topic
kafka-topics.bat --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic itheima
# 查询topic
kafka-topics.bat --zookeeper 127.0.0.1:2181 --list					
# 删除topic
kafka-topics.bat --delete --zookeeper localhost:2181 --topic itheima

测试服务器启动状态

​ Kafka提供有一套测试服务器功能的测试程序，运行bin目录下的windows目录下的命令即可使用。

kafka-console-producer.bat --broker-list localhost:9092 --topic itheima							# 测试生产消息
kafka-console-consumer.bat --bootstrap-server localhost:9092 --topic itheima --from-beginning	# 测试消息消费
整合

步骤①：导入springboot整合Kafka的starter，此坐标由springboot维护版本

<dependency>
    <groupId>org.springframework.kafka</groupId>
    <artifactId>spring-kafka</artifactId>
</dependency>

步骤②：配置Kafka的服务器地址

spring:
  kafka:
    bootstrap-servers: localhost:9092
    consumer:
      group-id: order

​ 设置默认的生产者消费者所属组id。

步骤③：使用KafkaTemplate操作Kafka

@Service
public class MessageServiceKafkaImpl implements MessageService {
    @Autowired
    private KafkaTemplate<String,String> kafkaTemplate;

    @Override
    public void sendMessage(String id) {
        System.out.println("待发送短信的订单已纳入处理队列（kafka），id："+id);
        kafkaTemplate.send("itheima2022",id);
    }
}

​ 使用send方法发送消息，需要传入topic名称。

步骤④：使用消息监听器在服务器启动后，监听指定位置，当消息出现后，立即消费消息

@Component
public class MessageListener {
    @KafkaListener(topics = "itheima2022")
    public void onMessage(ConsumerRecord<String,String> record){
        System.out.println("已完成短信发送业务(kafka)，id："+record.value());
    }
}

​ 使用注解@KafkaListener定义当前方法监听Kafka中指定topic的消息，接收到的消息封装在对象ConsumerRecord中，获取数据从ConsumerRecord对象中获取即可。

总结

  1. springboot整合Kafka使用KafkaTemplate对象作为客户端操作消息队列

  2. 操作Kafka需要配置Kafka服务器地址，默认端口9092

  3. 企业开发时通常使用监听器来处理消息队列中的消息，设置监听器使用注解@KafkaListener。接收消息保存在形参ConsumerRecord对象中

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