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03-SpringAMQP入门

2022-07-19 分类：野生技术 阅读(173) 评论(0)

三、SpringAMQP

SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配，使用起来非常方便

SpringAMQP的官方地址

  • https://spring.io/projects/spring-amqp

AMQP

Spring AMQP

SpringAMQP提供了三个功能

  • 自动声明队列、交换机及其绑定关系
  • 基于注解的监听模式，异步接收消息
  • 封装了RabbitTemplate工具，用于发送消息

3.1、Basic Queue 简单队列模型

在父工程引入依赖

  • <!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

3.1.1、消息发送

  • ①、配置MQ地址，在publisher服务的application.yml中添加配置

    • spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.222.135 # 主机名
    port: 5672  # 端口号
    virtual-host: /coolman # 虚拟主机
    username: root  # 用户名
    password: root  # 密码

  • ②、在publisher服务中编写测试类，并利用RabbitTemplate实现消息发送

    • package cn.coolman.mq.springamqptest;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
public class SimpleProducerTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void test01() {
        String queueName = \"simpleQueue\";
        String message = \"革命尚未完成，同志仍需努力\";

        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
        System.out.println(\"发送简单消息：【\" + message + \"】完毕\");
    }
}

3.1.2、消息接收

  • ①、配置MQ地址，在consumer服务的application.yml中添加配置

    • spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.222.135 # 主机名
    port: 5672  # 端口号
    virtual-host: /coolman # 虚拟主机
    username: root  # 用户名
    password: root  # 密码

  • ②、在consumer服务中定义队列

    • package cn.coolman.mq.config;

import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class RabbitQueueConfig{

    /**
     * 定义队列，队列名称为：simpleQueue
     * @return
     */
    @Bean
    public Queue simpleQueue(){
        return new Queue(\"simpleQueue\");
    }
}

  • ③、在consumer服务中创建一个SpringRabbitListener类

    • package cn.coolman.mq.listener;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;


@Component
public class SimpleListener {

    /**
     * 方法的调用时机：如果队列中一旦出现了消息，马上就会调用这个方法去处理，并且会把这个消息传递给message参数
     *  @RabbitListener 指定监听的队列的名称
     * @param message
     */
    @RabbitListener(queues = \"simpleQueue\")
    public void listener1(String message) {
        System.out.println(\"监听器听到的消息：【\"+ message + \"】\");
    }
}

3.1.3、测试

  • 启动consumer服务，然后在publisher服务中运行测试代码，发送MQ消息

3.2、Work Queue 工作队列模型

Work Queues，也杯称为（Task Queues），任务模型

  • 简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息

当消息处理比较耗时的时候，可能生产消息的速度会远远大于消费的速度。

长此以往，消息就会堆积越来越多，无法及时处理。

此时就可以使用work模型，多个消费者共同处理消息，速度就能大大提高

3.2.1、消息发送

  • 这次我们循环发送，模拟大量消息堆积现象

  • 在publisher服务中的SpringAmqpTest类中添加一个测试方法

    •     @Test
    public void testWorkQueue() {
        String queueName = \"workQueue\";
        String message = \"good news\";

        for (int i = 1; i < 11; i++) {
            rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + \"\\t\" + i);
            System.out.println(\"发送简单消息：【\" + message + \"\\t\" + i + \"】完毕\");
        }
    }

3.2.2、消息接收

  • 修改RabbitQueueConfig类，将队列名称改为workQueue

    • package cn.coolman.mq.config;

import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class RabbitQueueConfig{

    /**
     * 定义队列，队列名称为：simpleQueue
     * @return
     */
//    @Bean
//    public Queue simpleQueue(){
//        return new Queue(\"simpleQueue\");
//    }

    /**
     * 定义队列，队列名称为：workQueue
     * @return
     */
    @Bean
    public Queue workQueue(){
        return new Queue(\"workQueue\");
    }
}

  • 要模拟多个消费者绑定同一个队列，我们在consumer服务的SpringRabbitListener中添加1个新的方法，这两个方法绑定同一个队列

    • package cn.coolman.mq.listener;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;


@Component
public class SimpleListener {

    /**
     * 方法的调用时机：如果队列中一旦出现了消息，马上就会调用这个方法去处理，并且会把这个消息传递给message参数
     *  @RabbitListener 指定监听的队列的名称
     * @param message
     */
    @RabbitListener(queues = \"workQueue\")
    public void listener01(String message) {
        System.out.println(\"监听器01听到的消息：【\"+ message + \"】\");
    }

    @RabbitListener(queues = \"workQueue\")
    public void listener02(String message) throws InterruptedException {
        System.out.println(\"监听器02听到的消息：【\"+ message + \"】\");

        Thread.sleep(10000);
    }
}

    • Listener02这个消费者sleep了10秒，模拟任务耗时

3.2.3、测试

  • 启动ConsumerApplication后，执行publisher服务中刚编写的发送测试方法testWorkQueue
  • 可以看到，我们发布的10条消息，居然平均分配给了两个消费者，要知道我们其中一个消费者可是每次都睡眠了10秒钟
  • 这并没有考虑到消费者的处理能力，显然是有问题的

3.2.4、任务策略

能者多劳

  • 在Spring中有个简单的配置，可以解决这个问题

  • 修改consumer服务的application.yml文件，添加配置

  • spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        prefetch: 1   # 每次只能获取一条消息，处理完成才能后去下一个消息

  • 再进行测试

3.2.5、小结

  • Work Queue模型的使用
    • 多个消费者绑定到一个队列，同一条消息只会被一个消费者处理
    • 通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量

3.3、Publish/Subscribe 发布/订阅模型

  • 发布/订阅的模型如图所示
  • 可以看到，在发布/订阅模型中，多了一个exchange角色，而且过程略有变化
    • Publisher：生产者，也就是要发送消息的程序，但是不再发送到队列中，而是发给exchange（交换机）
    • Exchange：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、或者是将消息丢弃
      • 到底如何操作，取决与Exchange的类型；Exchange有以下3中类型
        • 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
      • Consumer：消费者，与以前一样，订阅队列，没有变化
      • Queue：消息队列也与以前一样，接收消息、缓存消息
  • PS：
    • 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

3.3.1、Fanout 模型

  • Fanout，中文意思是扇出，一般称为广播
  • 在广播模式下，消息发送流程如下所示
    • 1）可以有很多个队列
    • 2）每个队列都要绑定到Exchange（交换机）
    • 3）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
    • 4）交换机把消息发送给绑定过的所有队列
    • 5）订阅队列的消费者都能拿到消息

①、声明队列和交换机

  • Spring提供了一个接口Exchange，来表示所有不同类型的交换机

  • 在consumer中创建一个类，声明队列和交换机

    • package cn.coolman.mq.config;

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class RabbitQueueConfig{

    //    ========================定义发布订阅模式的交换机与队列，并且把队列绑定到交换机上=================================

    /**
     * 定义fanout的交换机
     * @return
     */
    @Bean // 这里的返回值对象已经存储到spring的容器中。 key   方法名: new FanoutExchange(\"fanoutExchange\")
    public FanoutExchange fanoutExchange() {
        return new FanoutExchange(\"fanoutExchange\");
    }

    /**
     * 定义一个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue01() {
        return new Queue(\"fanoutQueue01\");
    }

    /**
     * 定义一个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue02() {
        return new Queue(\"fanoutQueue02\");
    }

    /**
     * 把队列绑定到交换机上
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueueToExchange01(FanoutExchange fanoutExchange, Queue fanoutQueue01) {
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue01).to(fanoutExchange);
    }

    /**
     * 把队列绑定到交换机上
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueueToExchange02(FanoutExchange fanoutExchange, Queue fanoutQueue02) {
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue02).to(fanoutExchange);
    }

}

②、消息发送

  • 在publisher服务的SpringAMQPTest类中添加测试方法

    •     @Test
    public void testFanoutQueue() {
        String exchangeName = \"fanoutExchange\";
        String message = \"嘿嘿嘿嘿嘿嘿，fanout，i am coming \";
        
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, \"\", message);
        System.out.println(\"发送成功!\");
    }

③、消息接收

  • 在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法，作为消费者

    • package cn.coolman.mq.listener;


import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class FanoutListener {

    /**
     * 方法的调用时机：如果队列中一旦出现了消息，马上就会调用这个方法去处理，并且会把这个消息传递给message参数
     *  @RabbitListener 指定监听的队列的名称
     * @param message
     */
    @RabbitListener(queues = \"fanoutQueue01\")
    public void listener01(String message) {
        System.out.println(\"监听器01听到的消息：【\"+ message + \"】\");
    }

    @RabbitListener(queues = \"fanoutQueue02\")
    public void listener02(String message) throws InterruptedException {
        System.out.println(\"监听器02听到的消息：【\"+ message + \"】\");
    }
}

  • 运行结果如下所示

    • 由此可见，FanoutExchange会将消息无条件转发给每个绑定的队列
    • 即routekey为空：rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, \"\", message);

④、小结

  • 交换机的作用
    • 接收publisher发送的消息
    • 将消息按照规则路由到与之绑定的队列
    • 不能缓存消息，路由失败，消息丢失
    • FanoutExchange的会将消息路由到每个绑定的队列
  • 声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么
    • Queue
    • FanoutExchange
    • Binding

3.3.2、Direct 模型

  • 在Fanout模式中，一条消息，会被所有订阅的队列消费。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。这时候就要用到Direct类型的Exchange
  • 在Direct模型中
    • 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）
    • Pulisher在向Excahnge发送消息的时候，也必须指定消息的RoutingKey
    • Exchange不再把消息交给每一个绑定的队列，而是根据消息的RoutingKey在进行判断，只有队列的RoutingKey与消息的RoutingKey完全一致，才会接收到消息

①、基于注解声明队列和交换机

  • 基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦，Spring还提供了基于注解的方式来声明

  • 在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者，同时基于注解来声明队列和交换机

    • package cn.coolman.mq.listener;

import org.springframework.amqp.core.ExchangeTypes;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class DirectListener {

    @RabbitListener(
            bindings = @QueueBinding(
                    exchange = @Exchange(
                            name = \"directExchange\", type = ExchangeTypes.DIRECT
                    ),
                    value = @Queue(\"directQueue01\"),
                    key = \"pig\")
    )
    public void listener01(String message) {
        System.out.println(\"监听器01听到的消息：【\"+ message + \"】\");
    }

    @RabbitListener(
            bindings = @QueueBinding(
                    exchange = @Exchange(
                            name = \"directExchange\", type = ExchangeTypes.DIRECT
                    ),
                    value = @Queue(\"directQueue02\"),
                    key = \"dog\")
    )
    public void listener02(String message) {
        System.out.println(\"监听器02听到的消息：【\"+ message + \"】\");
    }
}

②、消息发送

  • 在publisher服务的SpringAMQPTest类中添加测试方法

    • @Test
    public void testDirectQueue() {
        String exchangeName = \"directExchange\";
        String key1 = \"pig\";
        String key2 = \"dog\";

        String message = \"I am a \";

        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, key1, message + key1);
        System.out.println(\"向directExchange交换机发送了路由key为【\" + key1 + \"】的消息【\" + message + key1 + \"】完毕！\");

        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, key2, message + key2);
        System.out.println(\"向directExchange交换机发送了路由key为【\" + key2 + \"】的消息【\" + message + key2 + \"】完毕！\");

    }

  • 运行结果如下所示

    • 可以明显看到，DirectExchange是根据routekey来分发消息的

③、总结

  • Direct交换机与Fanout交换机的差异
    • Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
    • Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
    • 如果多个队列具有相同的RoutingKey，则与Fanout功能类似
  • 基于@RabbitListener注解声明队列和交换机有那些常见的注解
    • @Queue
    • @Exchange

3.3.3、Topic 模型

  • Topic模型的Exchange与Direct模型相比，都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列
  • 只不过Topic模型的Exchange可以让队列在绑定RoutingKey的时候使用通配符
  • RoutingKey一般是由一个或多个单词组成，多个单词之间以.号分割，例如item.insert
  • 通配符规则
    • #：匹配一个或多个词
    • *：匹配不多不少，恰好一个词
  • 举例
  • item.#：表示能够匹配item.spu.insert或者item.spu
  • item.*：只能匹配item.spu
  • 再比如下图所示
  • Queue1：绑定的是china.# ，因此凡是以 china.开头的routing key 都会被匹配到。包括china.news和china.weather
  • Queue2：绑定的是#.news ，因此凡是以 .news结尾的 routing key 都会被匹配。包括china.news和japan.news
  • 案例需求
    • ①、利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
    • ②、在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听topic.queue1和topic.queue2
    • ③、在publisher中编写测试方法，向topicExchange发送消息
    • ​

①、消息发送

  •     @Test
    public void testTopicQueue() {
        String exchangeName = \"topicExchange\";
        String routeKey1 = \"coolman.hand\";
        String routeKey2 = \"coolman.hand.hand.hand\";
        String message1 = \"世纪之握！！！！\";
        String message2 = \"究极无敌世纪之握！！！！\";

        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, routeKey1, message1);
        System.out.println(\"向【topicExchange】交换机发送 routeKey = 【coolman.hand】类型消息：【\" + message1 + \"】\");

        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, routeKey2, message2);
        System.out.println(\"向【topicExchange】交换机发送 routeKey = 【coolman.hand.hand.hand】类型消息：【\" + message2 + \"】\");
    }

②、消息接收

  • package cn.coolman.mq.listener;

import org.springframework.amqp.core.ExchangeTypes;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class TopicListener {

    @RabbitListener(
            bindings = @QueueBinding(
                    exchange = @Exchange(name = \"topicExchange\", type = ExchangeTypes.TOPIC),
                    value = @Queue(\"topic.queue1\"),
                    key = \"coolman.*\"
            )
    )
    public void listener01(String message) {
        System.out.println(\"【routeKey = \" + \"coolman.*】的监听器【topic.queue1】接收到消息：【\" + message + \"】\");
    }

    @RabbitListener(
            bindings = @QueueBinding(
                    exchange = @Exchange(name = \"topicExchange\", type = ExchangeTypes.TOPIC),
                    value = @Queue(\"topic.queue2\"),
                    key = \"coolman.#\"
            )
    )
    public void listener02(String message) {
        System.out.println(\"【routeKey = \" + \"coolman.#】的监听器【topic.queue2】接收到消息：【\" + message + \"】\");

    }
}

  • 运行结果如下所示

    • 显然，#号可以匹配一个或多个词；*号匹配不多不少，恰好一个词

③、小结

  • Direct交换机和Topic交换机的差别
    • Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词，以**.**分割
    • Topic交换机与队列绑定时的bingdingKey可以指定通配符
    • #：代表0个或多个词
    • *：代表1个词

3.4、消息转换器

  • 之前说过，Spring会把发送的消息序列化为字节发送给MQ，接收消息的时候，还会把字节反序列化为Java对象
  • 只不过，默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK序列化。众所周知，JDK序列化存在下列问题
    • 数据体积过大
    • 有安全漏洞
    • 可读性差
  • 接下来我们可以测试一下

3.4.1、测试默认转换器

  • 我们修改消息发送的代码，发送一个Map对象

    •     @Test
    public void testDefaultConvert() {
        String queueName = \"simple.queue\";

        // 准备消息
        HashMap<String, Object> message = new HashMap<>();
        message.put(\"name\", \"coolman\");
        message.put(\"age\", 8);
        message.put(\"power\", \"SSS+\");

        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);

    }

  • 停止consumer服务

  • 发送消息后查看RabbitMQ控制台，查看map数据

  • 显然，JDK序列化方式并不合适；我们希望消息体的体积更小、可读性更高，因此可以使用JSON方式来做序列化和反序列化

3.4.2、配置JSON转换器

  • 在publisher和consumer两个服务中都引入依赖

    • <dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>
    <artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId>
    <version>2.9.10</version>
</dependency>
  <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</artifactId>
            <version>2.9.10.5</version>
</dependency>

  • 配置消息转换器，在启动类中添加一个Bean即可，如下所示

    •     /**
     * 消息转换器
     * @return
     */
    @Bean
    // amqp的MessageConverter
    public MessageConverter jsonMessageConverter() {
        return new Jackson2JsonMessageConverter();
    }
}

  • 再次向simple.queue发送消息，再在控制台查看，如下图所示

  • 显然，使用JSON进行序列化，可以有效减小体积和提高可读性

来源：https://www.cnblogs.com/OnlyOnYourself-lzw/p/16491791.html
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