RabbitMQ 的七种消息传递形式
文章目录
- 一、RabbitMQ 架构简介
- 二、准备工作
- 三、消息收发
- 1. Hello World
- 2. Work queues
- 3. Publish/Subscrite
- 3.1. Direct
- 3.2. Fanout
- 3.3. Topic
- 3.4. Header
- 4. Routing
- 5. Topics
大部分情况下,我们可能都是在 Spring Boot 或者 Spring Cloud 环境下使用 RabbitMQ,因此本文我也主要从这两个方面来和大家分享 RabbitMQ 的用法。
一、RabbitMQ 架构简介
一图胜千言,如下:
这张图中涉及到如下一些概念:
生产者(Publisher):发布消息到 RabbitMQ 中的交换机(Exchange)上。
交换机(Exchange):和生产者建立连接并接收生产者的消息。
消费者(Consumer):监听 RabbitMQ 中的 Queue 中的消息。
队列(Queue):Exchange 将消息分发到指定的 Queue,Queue 和消费者进行交互。
路由(Routes):交换机转发消息到队列的规则。
二、准备工作
大家知道,RabbitMQ 是 AMQP 阵营里的产品,Spring Boot 为 AMQP 提供了自动化配置依赖 spring-boot-starter-amqp,因此首先创建 Spring Boot 项目并添加该依赖,如下:
项目创建成功后,在 application.properties 中配置 RabbitMQ 的基本连接信息,如下:
spring.rabbitmq.host=localhost
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest
spring.rabbitmq.port=5672
接下来进行 RabbitMQ 配置,在 RabbitMQ 中,所有的消息生产者提交的消息都会交由 Exchange 进行再分配,Exchange 会根据不同的策略将消息分发到不同的 Queue 中。
RabbitMQ 官网介绍了如下几种消息分发的形式:
这里我主要和大家介绍前六种消息收发方式。
三、消息收发
1. Hello World
咦?这个咋没有交换机?这个其实是默认的交换机,我们需要提供一个生产者一个队列以及一个消费者。消息传播图如下:
来看看代码实现:
先来看看队列的定义:
@Configuration
public class HelloWorldConfig {public static final String HELLO_WORLD_QUEUE_NAME = "hello_world_queue";@BeanQueue queue1() {return new Queue(HELLO_WORLD_QUEUE_NAME);}
}
再来看看消息消费者的定义:
@Component
public class HelloWorldConsumer {@RabbitListener(queues = HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME)public void receive(String msg) {System.out.println("msg = " + msg);}
}
消息发送:
@SpringBootTest
class RabbitmqdemoApplicationTests {@AutowiredRabbitTemplate rabbitTemplate;@Testvoid contextLoads() {rabbitTemplate.convertAndSend(HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME, "hello");}}
这个时候使用的其实是默认的直连交换机(DirectExchange),DirectExchange 的路由策略是将消息队列绑定到一个 DirectExchange 上,当一条消息到达 DirectExchange 时会被转发到与该条消息routing key
相同的 Queue 上,例如消息队列名为 “hello-queue”,则 routingkey 为 “hello-queue” 的消息会被该消息队列接收。
2. Work queues
这种情况是这样的:
一个生产者,一个默认的交换机(DirectExchange),一个队列,两个消费者,如下图:
一个队列对应了多个消费者,默认情况下,由队列对消息进行平均分配,消息会被分到不同的消费者手中。消费者可以配置各自的并发能力,进而提高消息的消费能力,也可以配置手动 ack,来决定是否要消费某一条消息。
先来看并发能力的配置,如下:
@Component
public class HelloWorldConsumer {@RabbitListener(queues = HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME)public void receive(String msg) {System.out.println("receive = " + msg);}@RabbitListener(queues = HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME,concurrency = "10")public void receive2(String msg) {System.out.println("receive2 = " + msg+"------->"+Thread.currentThread().getName());}
}
可以看到,第二个消费者我配置了 concurrency 为 10,此时,对于第二个消费者,将会同时存在 10 个子线程去消费消息。
启动项目,在 RabbitMQ 后台也可以看到一共有 11 个消费者。
此时,如果生产者发送 10 条消息,就会一下都被消费掉。
消息发送方式如下:
@SpringBootTest
class RabbitmqdemoApplicationTests {@AutowiredRabbitTemplate rabbitTemplate;@Testvoid contextLoads() {for (int i = 0; i < 10; i++) {rabbitTemplate.convertAndSend(HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME, "hello");}}}
消息消费日志如下:
可以看到,消息都被第一个消费者消费了。但是小伙伴们需要注意,事情并不总是这样(多试几次就可以看到差异),消息也有可能被第一个消费者消费(只是由于第二个消费者有十个线程一起开动,所以第二个消费者消费的消息占比更大)。
当然消息消费者也可以开启手动 ack,这样可以自行决定是否消费 RabbitMQ 发来的消息,配置手动 ack 的方式如下:
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual
消费代码如下:
@Component
public class HelloWorldConsumer {@RabbitListener(queues = HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME)public void receive(Message message,Channel channel) throws IOException {System.out.println("receive="+message.getPayload());channel.basicAck(((Long) message.getHeaders().get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG)),true);}@RabbitListener(queues = HelloWorldConfig.HELLO_WORLD_QUEUE_NAME, concurrency = "10")public void receive2(Message message, Channel channel) throws IOException {System.out.println("receive2 = " + message.getPayload() + "------->" + Thread.currentThread().getName());channel.basicReject(((Long) message.getHeaders().get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG)), true);}
}
此时第二个消费者拒绝了所有消息,第一个消费者消费了所有消息。
这就是 Work queues 这种情况。
3. Publish/Subscrite
再来看发布订阅模式,这种情况是这样:
一个生产者,多个消费者,每一个消费者都有自己的一个队列,生产者没有将消息直接发送到队列,而是发送到了交换机,每个队列绑定交换机,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。需要注意的是,如果将消息发送到一个没有队列绑定的 Exchange上面,那么该消息将会丢失,这是因为在 RabbitMQ 中 Exchange 不具备存储消息的能力,只有队列具备存储消息的能力,如下图:
这种情况下,我们有四种交换机可供选择,分别是:
Direct
Fanout
Topic
Header
我分别来给大家举一个简单例子看下。
3.1. Direct
DirectExchange 的路由策略是将消息队列绑定到一个 DirectExchange 上,当一条消息到达 DirectExchange 时会被转发到与该条消息 routing key 相同的 Queue 上,例如消息队列名为 “hello-queue”,则 routingkey 为 “hello-queue” 的消息会被该消息队列接收。DirectExchange 的配置如下:
@Configuration
public class RabbitDirectConfig {public final static String DIRECTNAME = "javaboy-direct";@BeanQueue queue() {return new Queue("hello-queue");}@Bean
DirectExchange directExchange() {return new DirectExchange(DIRECTNAME, true, false);}@BeanBinding binding() {return BindingBuilder.bind(queue()).to(directExchange()).with("direct");}
}
- 首先提供一个消息队列Queue,然后创建一个DirectExchange对象,三个参数分别是名字,重启后是否依然有效以及长期未用时是否删除。
- 创建一个Binding对象将Exchange和Queue绑定在一起。
- DirectExchange和Binding两个Bean的配置可以省略掉,即如果使用DirectExchange,可以只配置一个Queue的实例即可。
再来看看消费者:
@Component
public class DirectReceiver {@RabbitListener(queues = "hello-queue")public void handler1(String msg) {System.out.println("DirectReceiver:" + msg);}
}
通过 @RabbitListener 注解指定一个方法是一个消息消费方法,方法参数就是所接收到的消息。然后在单元测试类中注入一个 RabbitTemplate 对象来进行消息发送,如下:
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RabbitmqApplicationTests {@AutowiredRabbitTemplate rabbitTemplate;@Testpublic void directTest() {rabbitTemplate.convertAndSend("hello-queue", "hello direct!");}
}
最终执行结果如下:
3.2. Fanout
FanoutExchange 的数据交换策略是把所有到达 FanoutExchange 的消息转发给所有与它绑定的 Queue 上,在这种策略中,routingkey 将不起任何作用,FanoutExchange 配置方式如下:
@Configuration
public class RabbitFanoutConfig {public final static String FANOUTNAME = "sang-fanout";@BeanFanoutExchange fanoutExchange() {return new FanoutExchange(FANOUTNAME, true, false);}@BeanQueue queueOne() {return new Queue("queue-one");}@BeanQueue queueTwo() {return new Queue("queue-two");}@BeanBinding bindingOne() {return BindingBuilder.bind(queueOne()).to(fanoutExchange());}@BeanBinding bindingTwo() {return BindingBuilder.bind(queueTwo()).to(fanoutExchange());}
}
在这里首先创建 FanoutExchange,参数含义与创建 DirectExchange 参数含义一致,然后创建两个 Queue,再将这两个 Queue 都绑定到 FanoutExchange 上。接下来创建两个消费者,如下:
@Component
public class FanoutReceiver {@RabbitListener(queues = "queue-one")public void handler1(String message) {System.out.println("FanoutReceiver:handler1:" + message);}@RabbitListener(queues = "queue-two")public void handler2(String message) {System.out.println("FanoutReceiver:handler2:" + message);}
}
两个消费者分别消费两个消息队列中的消息,然后在单元测试中发送消息,如下:
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RabbitmqApplicationTests {@AutowiredRabbitTemplate rabbitTemplate;@Testpublic void fanoutTest() {rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitFanoutConfig.FANOUTNAME, null, "hello fanout!");}
}
注意这里发送消息时不需要 routingkey
,指定 exchange
即可,routingkey
可以直接传一个 null
。
最终执行日志如下:
3.3. Topic
TopicExchange 是比较复杂但是也比较灵活的一种路由策略,在 TopicExchange 中,Queue 通过 routingkey 绑定到 TopicExchange 上,当消息到达 TopicExchange 后,TopicExchange 根据消息的 routingkey 将消息路由到一个或者多个 Queue 上。TopicExchange 配置如下:
@Configuration
public class RabbitTopicConfig {public final static String TOPICNAME = "sang-topic";@BeanTopicExchange topicExchange() {return new TopicExchange(TOPICNAME, true, false);}@BeanQueue xiaomi() {return new Queue("xiaomi");}@BeanQueue huawei() {return new Queue("huawei");}@BeanQueue phone() {return new Queue("phone");}@BeanBinding xiaomiBinding() {return BindingBuilder.bind(xiaomi()).to(topicExchange()).with("xiaomi.#");}@BeanBinding huaweiBinding() {return BindingBuilder.bind(huawei()).to(topicExchange()).with("huawei.#");}@BeanBinding phoneBinding() {return BindingBuilder.bind(phone()).to(topicExchange()).with("#.phone.#");}
}
- 首先创建 TopicExchange,参数和前面的一致。然后创建三个 Queue,第一个 Queue 用来存储和 “xiaomi” 有关的消息,第二个 Queue 用来存储和 “huawei” 有关的消息,第三个 Queue 用来存储和 “phone” 有关的消息。
- 将三个 Queue 分别绑定到 TopicExchange 上,第一个 Binding 中的 “xiaomi.#” 表示消息的 routingkey 凡是以 “xiaomi” 开头的,都将被路由到名称为 “xiaomi” 的 Queue 上,第二个 Binding 中的 “huawei.#” 表示消息的 routingkey 凡是以 “huawei” 开头的,都将被路由到名称为 “huawei” 的 Queue 上,第三个 Binding 中的 “#.phone.#” 则表示消息的 routingkey 中凡是包含 “phone” 的,都将被路由到名称为 “phone” 的 Queue 上。
接下来针对三个 Queue 创建三个消费者,如下:
@Component
public class TopicReceiver {@RabbitListener(queues = "phone")public void handler1(String message) {System.out.println("PhoneReceiver:" + message);}@RabbitListener(queues = "xiaomi")public void handler2(String message) {System.out.println("XiaoMiReceiver:"+message);}@RabbitListener(queues = "huawei")public void handler3(String message) {System.out.println("HuaWeiReceiver:"+message);}
}
然后在单元测试中进行消息的发送,如下:
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RabbitmqApplicationTests {@AutowiredRabbitTemplate rabbitTemplate;@Testpublic void topicTest() {rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitTopicConfig.TOPICNAME,
"xiaomi.news","小米新闻..");rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitTopicConfig.TOPICNAME,
"huawei.news","华为新闻..");rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitTopicConfig.TOPICNAME,
"xiaomi.phone","小米手机..");rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitTopicConfig.TOPICNAME,
"huawei.phone","华为手机..");rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitTopicConfig.TOPICNAME,
"phone.news","手机新闻..");}
}
根据 RabbitTopicConfig 中的配置,第一条消息将被路由到名称为 “xiaomi” 的 Queue 上,第二条消息将被路由到名为 “huawei” 的 Queue 上,第三条消息将被路由到名为 “xiaomi” 以及名为 “phone” 的 Queue 上,第四条消息将被路由到名为 “huawei” 以及名为 “phone” 的 Queue 上,最后一条消息则将被路由到名为 “phone” 的 Queue 上。
3.4. Header
HeadersExchange 是一种使用较少的路由策略,HeadersExchange 会根据消息的 Header 将消息路由到不同的 Queue 上,这种策略也和 routingkey无关,配置如下:
@Configuration
public class RabbitHeaderConfig {public final static String HEADERNAME = "javaboy-header";@BeanHeadersExchange headersExchange() {return new HeadersExchange(HEADERNAME, true, false);}@BeanQueue queueName() {return new Queue("name-queue");}@BeanQueue queueAge() {return new Queue("age-queue");}@BeanBinding bindingName() {Map<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("name", "sang");return BindingBuilder.bind(queueName()).to(headersExchange()).whereAny(map).match();}@BeanBinding bindingAge() {return BindingBuilder.bind(queueAge()).to(headersExchange()).where("age").exists();}
}
这里的配置大部分和前面介绍的一样,差别主要体现的 Binding 的配置上,第一个 bindingName 方法中,whereAny 表示消息的 Header 中只要有一个 Header 匹配上 map 中的 key/value,就把该消息路由到名为 “name-queue” 的 Queue 上,这里也可以使用 whereAll 方法,表示消息的所有 Header 都要匹配。whereAny 和 whereAll 实际上对应了一个名为 x-match 的属性。bindingAge 中的配置则表示只要消息的 Header 中包含 age,不管 age 的值是多少,都将消息路由到名为 “age-queue” 的 Queue 上。
接下来创建两个消息消费者:
@Component
public class HeaderReceiver {@RabbitListener(queues = "name-queue")public void handler1(byte[] msg) {System.out.println("HeaderReceiver:name:"+ new String(msg, 0, msg.length));}@RabbitListener(queues = "age-queue")public void handler2(byte[] msg) {System.out.println("HeaderReceiver:age:"+ new String(msg, 0, msg.length));}
}
注意这里的参数用 byte 数组接收。然后在单元测试中创建消息的发送方法,这里消息的发送也和 routingkey 无关,如下:
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RabbitmqApplicationTests {@AutowiredRabbitTemplate rabbitTemplate;@Testpublic void headerTest() {Message nameMsg = MessageBuilder.withBody("hello header! name-queue".getBytes()).setHeader("name", "sang").build();Message ageMsg = MessageBuilder.withBody("hello header! age-queue".getBytes()).setHeader("age", "99").build();rabbitTemplate.send(RabbitHeaderConfig.HEADERNAME, null, ageMsg);rabbitTemplate.send(RabbitHeaderConfig.HEADERNAME, null, nameMsg);}
}
这里创建两条消息,两条消息具有不同的 header,不同 header 的消息将被发到不同的 Queue 中去。
最终执行效果如下:
4. Routing
这种情况是这样:
一个生产者,一个交换机,两个队列,两个消费者,生产者在创建 Exchange 后,根据 RoutingKey 去绑定相应的队列,并且在发送消息时,指定消息的具体 RoutingKey 即可。
如下图:
这个就是按照 routing key 去路由消息,我这里就不再举例子了,大家可以参考 3.3.1 小结。
5. Topics
这种情况是这样:
一个生产者,一个交换机,两个队列,两个消费者,生产者创建 Topic 的 Exchange 并且绑定到队列中,这次绑定可以通过 *
和 #
关键字,对指定 RoutingKey
内容,编写时注意格式 xxx.xxx.xxx
去编写。
如下图:
这个我也就不举例啦,前面 3.3.3 小节已经举过例子了,不再赘述。
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