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0.学习目标

  • 了解常见的MQ产品
  • 了解RabbitMQ的5种消息模型
  • 会使用Spring AMQP
  • 利用MQ实现搜索和静态页的数据同步

1.RabbitMQ

1.1.搜索与商品服务的问题

目前我们已经完成了商品详情和搜索系统的开发。我们思考一下,是否存在问题?

  • 商品的原始数据保存在数据库中,增删改查都在数据库中完成。
  • 搜索服务数据来源是索引库,如果数据库商品发生变化,索引库数据不能及时更新。
  • 商品详情做了页面静态化,静态页面数据也不会随着数据库商品发生变化。

如果我们在后台修改了商品的价格,搜索页面和商品详情页显示的依然是旧的价格,这样显然不对。该如何解决?

这里有两种解决方案:

  • 方案1:每当后台对商品做增删改操作,同时要修改索引库数据及静态页面
  • 方案2:搜索服务和商品页面服务对外提供操作接口,后台在商品增删改后,调用接口

以上两种方式都有同一个严重问题:就是代码耦合,后台服务中需要嵌入搜索和商品页面服务,违背了微服务的独立原则。

所以,我们会通过另外一种方式来解决这个问题:消息队列

1.2.消息队列(MQ)

1.2.1.什么是消息队列

消息队列,即MQ,Message Queue。

MQ全称为Message Queue,消息队列(MQ)是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息(针对应用程序的数据)来通信,而无需专用连接来链接它们。消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信,而不是通过直接调用彼此来通信,直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。其中较为成熟的MQ产品有IBM WEBSPHERE MQ等等。

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。

结合前面所说的问题:

  • 商品服务对商品增删改以后,无需去操作索引库或静态页面,只是发送一条消息,也不关心消息被谁接收。
  • 搜索服务和静态页面服务接收消息,分别去处理索引库和静态页面。

如果以后有其它系统也依赖商品服务的数据,同样监听消息即可,商品服务无需任何代码修改。

1.2.2.AMQP和JMS

MQ是消息通信的模型,并不是具体实现。现在实现MQ的有两种主流方式:AMQP、JMS。

AMQP,即Advanced Message Queuing Protocol,一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议,是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受客户端/中间件不同产品,不同的开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有RabbitMQ等。、

JMS,通常而言提到JSM(Java MessageService)实际上是指JMS API。JMS是由Sun公司早期提出的消息标准,旨在为Java应用提供统一的消息操作,包括create、send、receive等。JMS已经成为Java Enterprise Edition的一部分。从使用角度看,JMS和JDCB担任差不多的角色,用户都是根据相应的接口可以和实现了JMS的服务进行通信,进行相关的操作。

两者间的区别和联系:

  • 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
  • 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。
  • JMS规定了两种消息模型;而AMQP的消息模型更加丰富

1.2.3.常见MQ产品

  • ActiveMQ:基于JMS
  • RabbitMQ:基于AMQP协议,erlang语言开发,稳定性好
  • RocketMQ:基于JMS,阿里巴巴产品,目前交由Apache基金会
  • Kafka:分布式消息系统,高吞吐量

1.2.4.RabbitMQ

RabbitMQ是基于AMQP的一款消息管理系统

官网: http://www.rabbitmq.com/

官方教程:http://www.rabbitmq.com/getstarted.html

  • RabbitMQ是一个开源的,在AMQP基础上完整的,可复用的企业消息系统。
  • 支持主流的操作系统,Linux、Windows、MacOX等。
  • 多种开发语言支持,Java、Python、Ruby、.NET、PHP、C/C++、node.js等。

1.3.下载和安装

1.3.1.下载

官网下载地址:http://www.rabbitmq.com/download.html

目前最新版本是:3.8.5

我们中使用版本是:3.4.1

资料提供了安装包:

1.3.2.安装

详见资料中的(本文末尾)安装教程:

默认的Rabbitmq账号和密码是guest

2.五种消息模型

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。

我们通过一个demo工程来了解下RabbitMQ的工作方式:

导入工程:

导入后:

依赖:

  1. <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  2. xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  3. <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  4. <groupId>cn.itcast.rabbitmq</groupId>
  5. <artifactId>itcast-rabbitmq</artifactId>
  6. <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  7. <parent>
  8. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  9. <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  10. <version>2.0.2.RELEASE</version>
  11. </parent>
  12. <properties>
  13. <java.version>1.8</java.version>
  14. </properties>
  15. <dependencies>
  16. <dependency>
  17. <groupId>org.apache.commons</groupId>
  18. <artifactId>commons-lang3</artifactId>
  19. <version>3.3.2</version>
  20. </dependency>
  21. <dependency>
  22. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  23. <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
  24. </dependency>
  25. <dependency>
  26. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  27. <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  28. </dependency>
  29. </dependencies>
  30. </project>

我们抽取一个建立RabbitMQ连接的工具类,方便其他程序获取连接:

  1. public class ConnectionUtil {
  2. /**
  3. * 建立与RabbitMQ的连接
  4. * @return
  5. * @throws Exception
  6. */
  7. public static Connection getConnection() throws Exception {
  8. //定义连接工厂
  9. ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
  10. //设置服务地址
  11. factory.setHost("192.168.56.101");
  12. //端口
  13. factory.setPort(5672);
  14. //设置账号信息,用户名、密码、vhost
  15. factory.setVirtualHost("/leyou");
  16. factory.setUsername("leyou");
  17. factory.setPassword("leyou");
  18. // 通过工程获取连接
  19. Connection connection = factory.newConnection();
  20. return connection;
  21. }
  22. }

2.1.基本消息模型

官方介绍:

RabbitMQ是一个消息代理:它接受和转发消息。 你可以把它想象成一个邮局:当你把邮件放在邮箱里时,你可以确定邮差先生最终会把邮件发送给你的收件人。 在这个比喻中,RabbitMQ是邮政信箱,邮局和邮递员。

RabbitMQ与邮局的主要区别是它不处理纸张,而是接受,存储和转发数据消息的二进制数据块。

P(producer/ publisher):生产者,一个发送消息的用户应用程序。

C(consumer):消费者,消费和接收有类似的意思,消费者是一个主要用来等待接收消息的用户应用程序

队列(红色区域):rabbitmq内部类似于邮箱的一个概念。虽然消息流经rabbitmq和你的应用程序,但是它们只能存储在队列中。队列只受主机的内存和磁盘限制,实质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以发送消息到一个队列,许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。

总之:

生产者将消息发送到队列,消费者从队列中获取消息,队列是存储消息的缓冲区。

我们将用Java编写两个程序;发送单个消息的生产者,以及接收消息并将其打印出来的消费者。我们将详细介绍Java API中的一些细节,这是一个消息传递的“Hello World”。

我们将调用我们的消息发布者(发送者)Send和我们的消息消费者(接收者)Recv。发布者将连接到RabbitMQ,发送一条消息,然后退出。

2.1.1.生产者发送消息

  1. public class Send {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接以及mq通道
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 从连接中创建通道,这是完成大部分API的地方。
  7. Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明(创建)队列,必须声明队列才能够发送消息,我们可以把消息发送到队列中。
  9. // 声明一个队列是幂等的 - 只有当它不存在时才会被创建
  10. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  11. // 消息内容
  12. String message = "Hello World!";
  13. channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
  14. System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
  15. //关闭通道和连接
  16. channel.close();
  17. connection.close();
  18. }
  19. }

控制台:

如果出现java rabbitmq - connection error & Connection reset这个异常,说明没有给账号和虚拟主机权限,赋予权限即可。

2.1.2.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。

2.1.3.消费者获取消息

  1. public class Recv {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 创建通道
  7. Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明队列
  9. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  10. // 定义队列的消费者
  11. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  12. // 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
  13. @Override
  14. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  15. byte[] body) throws IOException {
  16. // body 即消息体
  17. String msg = new String(body);
  18. System.out.println(" [x] received : " + msg + "!");
  19. }
  20. };
  21. // 监听队列,第二个参数:是否自动进行消息确认。
  22. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  23. }
  24. }

控制台:

这个时候,队列中的消息就没了:

我们发现,消费者已经获取了消息,但是程序没有停止,一直在监听队列中是否有新的消息。一旦有新的消息进入队列,就会立即打印.

2.1.4.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:

  • 自动ACK:消息一旦被接收,消费者自动发送ACK
  • 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:

  • 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
  • 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:

  1. public class Recv2 {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 创建通道
  7. final Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明队列
  9. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  10. // 定义队列的消费者
  11. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  12. // 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
  13. @Override
  14. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  15. byte[] body) throws IOException {
  16. // body 即消息体
  17. String msg = new String(body);
  18. System.out.println(" [x] received : " + msg + "!");
  19. // 手动进行ACK
  20. channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
  21. }
  22. };
  23. // 监听队列,第二个参数false,手动进行ACK
  24. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
  25. }
  26. }

注意到最后一行代码:

  1. 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:

2.1.4.1.自动ACK存在的问题

修改消费者,添加异常,如下:

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:

2.1.4.2.演示手动ACK

修改消费者,把自动改成手动(去掉之前制造的异常)

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。

当我们关掉这个消费者,消息的状态再次称为Ready

修改代码手动ACK:

执行:

消息消费成功!

2.2.work消息模型

工作队列或者竞争消费者模式

在第一篇教程中,我们编写了一个程序,从一个命名队列中发送并接受消息。在这里,我们将创建一个工作队列,在多个工作者之间分配耗时任务。

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。当你运行许多消费者时,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:

  1. P:生产者:任务的发布者
  2. C1:消费者,领取任务并且完成任务,假设完成速度较快
  3. 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。

2.2.1.生产者

生产者与案例1中的几乎一样:

  1. public class Send {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "test_work_queue";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 获取通道
  7. Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明队列
  9. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  10. // 循环发布任务
  11. for (int i = 0; i < 50; i++) {
  12. // 消息内容
  13. String message = "task .. " + i;
  14. channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
  15. System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
  16. Thread.sleep(i * 2);
  17. }
  18. // 关闭通道和连接
  19. channel.close();
  20. connection.close();
  21. }
  22. }

不过这里我们是循环发送50条消息。

2.2.2.消费者1

2.2.3.消费者2

与消费者1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。

2.2.4.能者多劳

刚才的实现有问题吗?

  • 消费者1比消费者2的效率要低,一次任务的耗时较长
  • 然而两人最终消费的消息数量是一样的
  • 消费者2大量时间处于空闲状态,消费者1一直忙碌

现在的状态属于是把任务平均分配,正确的做法应该是消费越快的人,消费的越多。

怎么实现呢?

我们可以使用basicQos方法和prefetchCount = 1设置。 这告诉RabbitMQ一次不要向工作人员发送多于一条消息。 或者换句话说,不要向工作人员发送新消息,直到它处理并确认了前一个消息。 相反,它会将其分派给不是仍然忙碌的下一个工作人员。

再次测试:

2.3.订阅模型分类

在之前的模式中,我们创建了一个工作队列。 工作队列背后的假设是:每个任务只被传递给一个工作人员。 在这一部分,我们将做一些完全不同的事情 - 我们将会传递一个信息给多个消费者。 这种模式被称为“发布/订阅”。

订阅模型示意图:

解读:

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:

  1. Fanout:广播,将消息交给所有绑定到交换机的队列
  2. Direct:定向,把消息交给符合指定routing key 的队列
  3. 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

  1. 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!

2.4.订阅模型-Fanout

Fanout,也称为广播。

流程图:

在广播模式下,消息发送流程是这样的:

  • 1) 可以有多个消费者
  • 2) 每个消费者有自己的queue(队列)
  • 3) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
  • 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。
  • 5) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
  • 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

2.4.1.生产者

两个变化:

  • 1) 声明Exchange,不再声明Queue
  • 2) 发送消息到Exchange,不再发送到Queue
  1. public class Send {
  2. private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 获取通道
  7. Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明exchange,指定类型为fanout
  9. channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
  10. // 消息内容
  11. String message = "Hello everyone";
  12. // 发布消息到Exchange
  13. channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes());
  14. System.out.println(" [生产者] Sent '" + message + "'");
  15. channel.close();
  16. connection.close();
  17. }
  18. }

2.4.2.消费者1

  1. public class Recv {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_1";
  3. private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";
  4. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  5. // 获取到连接
  6. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  7. // 获取通道
  8. Channel channel = connection.createChannel();
  9. // 声明队列
  10. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  11. // 绑定队列到交换机
  12. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");
  13. // 定义队列的消费者
  14. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  15. // 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
  16. @Override
  17. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  18. byte[] body) throws IOException {
  19. // body 即消息体
  20. String msg = new String(body);
  21. System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
  22. }
  23. };
  24. // 监听队列,自动返回完成
  25. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  26. }
  27. }

要注意代码中:队列需要和交换机绑定

2.4.3.消费者2

  1. public class Recv2 {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_2";
  3. private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";
  4. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  5. // 获取到连接
  6. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  7. // 获取通道
  8. Channel channel = connection.createChannel();
  9. // 声明队列
  10. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  11. // 绑定队列到交换机
  12. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");
  13. // 定义队列的消费者
  14. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  15. // 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
  16. @Override
  17. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  18. byte[] body) throws IOException {
  19. // body 即消息体
  20. String msg = new String(body);
  21. System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
  22. }
  23. };
  24. // 监听队列,手动返回完成
  25. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  26. }
  27. }

2.4.4.测试

我们运行两个消费者,然后发送1条消息:

2.5.订阅模型-Direct

有选择性的接收消息

在订阅模式中,生产者发布消息,所有消费者都可以获取所有消息。

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

2.5.1.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

  1. public class Send {
  2. private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 获取通道
  7. Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明exchange,指定类型为direct
  9. channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "direct");
  10. // 消息内容
  11. String message = "商品新增了, id = 1001";
  12. // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
  13. channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "insert", null, message.getBytes());
  14. System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'");
  15. channel.close();
  16. connection.close();
  17. }
  18. }

2.5.2.消费者1

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。

  1. public class Recv {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_1";
  3. private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";
  4. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  5. // 获取到连接
  6. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  7. // 获取通道
  8. Channel channel = connection.createChannel();
  9. // 声明队列
  10. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  11. // 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
  12. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");
  13. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");
  14. // 定义队列的消费者
  15. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  16. // 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
  17. @Override
  18. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  19. byte[] body) throws IOException {
  20. // body 即消息体
  21. String msg = new String(body);
  22. System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
  23. }
  24. };
  25. // 监听队列,自动ACK
  26. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  27. }
  28. }

2.5.3.消费者2

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。

  1. public class Recv2 {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_2";
  3. private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";
  4. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  5. // 获取到连接
  6. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  7. // 获取通道
  8. Channel channel = connection.createChannel();
  9. // 声明队列
  10. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  11. // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete
  12. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "insert");
  13. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");
  14. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");
  15. // 定义队列的消费者
  16. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  17. // 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
  18. @Override
  19. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  20. byte[] body) throws IOException {
  21. // body 即消息体
  22. String msg = new String(body);
  23. System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
  24. }
  25. };
  26. // 监听队列,自动ACK
  27. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  28. }
  29. }

2.5.4.测试

我们分别发送增、删、改的RoutingKey,发现结果:

2.6.订阅模型-Topic

Topic类型的ExchangeDirect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:

  1. `#`:匹配一个或多个词
  2. `*`:匹配不多不少恰好1个词

举例:

  1. `audit.#`:能够匹配`audit.irs.corporate` 或者 `audit.irs`
  2. `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:“..”。

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 Q1 Q2

lazy.orange.elephant

quick.orange.fox

lazy.pink.rabbit

quick.brown.fox

quick.orange.male.rabbit

orange

2.6.1.生产者

使用topic类型的Exchange,发送消息的routing key有3种: item.isnertitem.updateitem.delete

  1. public class Send {
  2. private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";
  3. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  4. // 获取到连接
  5. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  6. // 获取通道
  7. Channel channel = connection.createChannel();
  8. // 声明exchange,指定类型为topic
  9. channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");
  10. // 消息内容
  11. String message = "新增商品 : id = 1001";
  12. // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
  13. channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.insert", null, message.getBytes());
  14. System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'");
  15. channel.close();
  16. connection.close();
  17. }
  18. }

2.6.2.消费者1

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

  1. public class Recv {
  2. private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_1";
  3. private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";
  4. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  5. // 获取到连接
  6. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  7. // 获取通道
  8. Channel channel = connection.createChannel();
  9. // 声明队列
  10. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  11. // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。需要 update、delete
  12. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.update");
  13. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.delete");
  14. // 定义队列的消费者
  15. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  16. // 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
  17. @Override
  18. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  19. byte[] body) throws IOException {
  20. // body 即消息体
  21. String msg = new String(body);
  22. System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
  23. }
  24. };
  25. // 监听队列,自动ACK
  26. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  27. }
  28. }

2.6.3.消费者2

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。

  1. /**
  2. * 消费者2
  3. */
  4. public class Recv2 {
  5. private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_2";
  6. private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";
  7. public static void main(String[] argv) throws Exception {
  8. // 获取到连接
  9. Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
  10. // 获取通道
  11. Channel channel = connection.createChannel();
  12. // 声明队列
  13. channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
  14. // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete
  15. channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.*");
  16. // 定义队列的消费者
  17. DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
  18. // 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
  19. @Override
  20. public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
  21. byte[] body) throws IOException {
  22. // body 即消息体
  23. String msg = new String(body);
  24. System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
  25. }
  26. };
  27. // 监听队列,自动ACK
  28. channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
  29. }
  30. }

2.7.持久化

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

2.7.1.交换机持久化

2.7.2.队列持久化

2.7.3.消息持久化

3.Spring AMQP

3.1.简介

Sprin有很多不同的项目,其中就有对AMQP的支持:

Spring AMQP的页面:http://spring.io/projects/spring-amqp

注意这里一段描述:

  1. 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

3.2.依赖和配置

添加AMQP的启动器:

  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3. <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
  4. </dependency>

application.yml中添加RabbitMQ地址:

  1. spring:
  2. rabbitmq:
  3. host: 192.168.56.101
  4. username: leyou
  5. password: leyou
  6. virtual-host: /leyou

3.3.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。

  1. @Component
  2. public class Listener {
  3. @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
  4. value = @Queue(value = "spring.test.queue", durable = "true"),
  5. exchange = @Exchange(
  6. value = "spring.test.exchange",
  7. ignoreDeclarationExceptions = "true",
  8. type = ExchangeTypes.TOPIC
  9. ),
  10. key = {"#.#"}))
  11. public void listen(String msg){
  12. System.out.println("接收到消息:" + msg);
  13. }
  14. }
  • @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。

3.4.AmqpTemplate

Spring最擅长的事情就是封装,把他人的框架进行封装和整合。

Spring为AMQP提供了统一的消息处理模板:AmqpTemplate,非常方便的发送消息,其发送方法:

红框圈起来的是比较常用的3个方法,分别是:

  • 指定交换机、RoutingKey和消息体
  • 指定消息
  • 指定RoutingKey和消息,会向默认的交换机发送消息

3.5.测试代码

  1. @RunWith(SpringRunner.class)
  2. @SpringBootTest(classes = Application.class)
  3. public class MqDemo {
  4. @Autowired
  5. private AmqpTemplate amqpTemplate;
  6. @Test
  7. public void testSend() throws InterruptedException {
  8. String msg = "hello, Spring boot amqp";
  9. this.amqpTemplate.convertAndSend("spring.test.exchange","a.b", msg);
  10. // 等待10秒后再结束
  11. Thread.sleep(10000);
  12. }
  13. }

运行后查看日志:

3.项目改造

接下来,我们就改造项目,实现搜索服务、商品静态页的数据同步。

3.1.思路分析

发送方:商品微服务

  • 什么时候发?

    当商品服务对商品进行写操作:增、删、改的时候,需要发送一条消息,通知其它服务。

  • 发送什么内容?

    对商品的增删改时其它服务可能需要新的商品数据,但是如果消息内容中包含全部商品信息,数据量太大,而且并不是每个服务都需要全部的信息。因此我们只发送商品id,其它服务可以根据id查询自己需要的信息。

接收方:搜索微服务、静态页微服务

接收消息后如何处理?

  • 搜索微服务:

    • 增/改:添加新的数据到索引库
    • 删:删除索引库数据
  • 静态页微服务:
    • 增/改:创建新的静态页
    • 删:删除原来的静态页

3.2.商品服务发送消息

我们先在商品微服务leyou-item-service中实现发送消息。

3.2.1.引入依赖

  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3. <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
  4. </dependency>

3.2.2.配置文件

我们在application.yml中添加一些有关RabbitMQ的配置:

  1. spring:
  2. rabbitmq:
  3. host: 192.168.56.101
  4. username: leyou
  5. password: leyou
  6. virtual-host: /leyou
  7. template:
  8. exchange: leyou.item.exchange
  9. publisher-confirms: true
  • template:有关AmqpTemplate的配置

    • 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
  • publisher-confirms:生产者确认机制,确保消息会正确发送,如果发送失败会有错误回执,从而触发重试

3.2.3.改造GoodsService

在GoodsService中封装一个发送消息到mq的方法:(需要注入AmqpTemplate模板)

  1. private void sendMessage(Long id, String type){
  2. // 发送消息
  3. try {
  4. this.amqpTemplate.convertAndSend("item." + type, id);
  5. } catch (Exception e) {
  6. logger.error("{}商品消息发送异常,商品id:{}", type, id, e);
  7. }
  8. }

这里没有指定交换机,因此默认发送到了配置中的:leyou.item.exchange

注意:这里要把所有异常都try起来,不能让消息的发送影响到正常的业务逻辑

然后在新增的时候调用:

修改的时候调用:

3.3.搜索服务接收消息

搜索服务接收到消息后要做的事情:

  • 增:添加新的数据到索引库
  • 删:删除索引库数据
  • 改:修改索引库数据

因为索引库的新增和修改方法是合二为一的,因此我们可以将这两类消息一同处理,删除另外处理。

3.3.1.引入依赖

  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3. <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
  4. </dependency>

3.3.2.添加配置

  1. spring:
  2. rabbitmq:
  3. host: 192.168.56.101
  4. username: leyou
  5. password: leyou
  6. virtual-host: /leyou

这里只是接收消息而不发送,所以不用配置template相关内容。

3.3.3.编写监听器

代码:

  1. @Component
  2. public class GoodsListener {
  3. @Autowired
  4. private SearchService searchService;
  5. /**
  6. * 处理insert和update的消息
  7. *
  8. * @param id
  9. * @throws Exception
  10. */
  11. @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
  12. value = @Queue(value = "leyou.create.index.queue", durable = "true"),
  13. exchange = @Exchange(
  14. value = "leyou.item.exchange",
  15. ignoreDeclarationExceptions = "true",
  16. type = ExchangeTypes.TOPIC),
  17. key = {"item.insert", "item.update"}))
  18. public void listenCreate(Long id) throws Exception {
  19. if (id == null) {
  20. return;
  21. }
  22. // 创建或更新索引
  23. this.searchService.createIndex(id);
  24. }
  25. /**
  26. * 处理delete的消息
  27. *
  28. * @param id
  29. */
  30. @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
  31. value = @Queue(value = "leyou.delete.index.queue", durable = "true"),
  32. exchange = @Exchange(
  33. value = "leyou.item.exchange",
  34. ignoreDeclarationExceptions = "true",
  35. type = ExchangeTypes.TOPIC),
  36. key = "item.delete"))
  37. public void listenDelete(Long id) {
  38. if (id == null) {
  39. return;
  40. }
  41. // 删除索引
  42. this.searchService.deleteIndex(id);
  43. }
  44. }

3.3.4.编写创建和删除索引方法

这里因为要创建和删除索引,我们需要在SearchService中拓展两个方法,创建和删除索引:

  1. public void createIndex(Long id) throws IOException {
  2. Spu spu = this.goodsClient.querySpuById(id);
  3. // 构建商品
  4. Goods goods = this.buildGoods(spu);
  5. // 保存数据到索引库
  6. this.goodsRepository.save(goods);
  7. }
  8. public void deleteIndex(Long id) {
  9. this.goodsRepository.deleteById(id);
  10. }

创建索引的方法可以从之前导入数据的测试类中拷贝和改造。

3.4.静态页服务接收消息

商品静态页服务接收到消息后的处理:

  • 增:创建新的静态页
  • 删:删除原来的静态页
  • 改:创建新的静态页并覆盖原来的

不过,我们编写的创建静态页的方法也具备覆盖以前页面的功能,因此:增和改的消息可以放在一个方法中处理,删除消息放在另一个方法处理。

3.4.1.引入依赖

  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3. <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
  4. </dependency>

3.4.2.添加配置

  1. spring:
  2. rabbitmq:
  3. host: 192.168.56.101
  4. username: leyou
  5. password: leyou
  6. virtual-host: /leyou

这里只是接收消息而不发送,所以不用配置template相关内容。

3.4.3.编写监听器

代码:

  1. @Component
  2. public class GoodsListener {
  3. @Autowired
  4. private GoodsHtmlService goodsHtmlService;
  5. @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
  6. value = @Queue(value = "leyou.create.web.queue", durable = "true"),
  7. exchange = @Exchange(
  8. value = "leyou.item.exchange",
  9. ignoreDeclarationExceptions = "true",
  10. type = ExchangeTypes.TOPIC),
  11. key = {"item.insert", "item.update"}))
  12. public void listenCreate(Long id) throws Exception {
  13. if (id == null) {
  14. return;
  15. }
  16. // 创建页面
  17. goodsHtmlService.createHtml(id);
  18. }
  19. @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
  20. value = @Queue(value = "leyou.delete.web.queue", durable = "true"),
  21. exchange = @Exchange(
  22. value = "leyou.item.exchange",
  23. ignoreDeclarationExceptions = "true",
  24. type = ExchangeTypes.TOPIC),
  25. key = "item.delete"))
  26. public void listenDelete(Long id) {
  27. if (id == null) {
  28. return;
  29. }
  30. // 删除页面
  31. goodsHtmlService.deleteHtml(id);
  32. }
  33. }

3.4.4.添加删除页面方法

  1. public void deleteHtml(Long id) {
  2. File file = new File("C:\\project\\nginx-1.14.0\\html\\item\\", id + ".html");
  3. file.deleteOnExit();
  4. }

3.5.测试

3.5.1.查看RabbitMQ控制台

重新启动项目,并且登录RabbitMQ管理界面:http://192.168.56.101:15672

可以看到,交换机已经创建出来了:

队列也已经创建完毕:

并且队列都已经绑定到交换机:

3.5.2.修改数据试一试

在后台修改商品数据的价格,分别在搜索及商品详情页查看是否统一。

附: Linux下安装RabbitMQ

cd /usr/local/leyou

mkdir rabbitmq

cd rabbitmq

1.安装Erlang

1.1.在线安装

  1. yum install esl-erlang_17.3-1~centos~6_amd64.rpm
  2. yum install esl-erlang-compat-R14B-1.el6.noarch.rpm

1.2.离线安装

上传课前资料中的安装包

Erlang:

依次执行命令:

1)rpm -ivh esl-erlang-17.3-1.x86_64.rpm --force --nodeps

2)rpm -ivh esl-erlang_17.3-1~centos~6_amd64.rpm --force --nodeps

3)rpm -ivh esl-erlang-compat-R14B-1.el6.noarch.rpm --force --nodeps

2.安装RabbitMQ

RabbitMQ:

上传后:

安装:

  1. rpm -ivh rabbitmq-server-3.4.1-1.noarch.rpm

2.1.设置配置文件

  1. cp /usr/share/doc/rabbitmq-server-3.4.1/rabbitmq.config.example /etc/rabbitmq/rabbitmq.config

开启用户远程访问

  1. vi /etc/rabbitmq/rabbitmq.config

注意要去掉后面的逗号。

2.2.启动、停止

  1. service rabbitmq-server start
  2. service rabbitmq-server stop
  3. service rabbitmq-server restart

2.3.开启web界面管理工具

  1. rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
  2. service rabbitmq-server restart

2.4.设置开机启动

  1. chkconfig rabbitmq-server on

2.5.防火墙开放15672端口

  1. /sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 15672 -j ACCEPT
  2. /etc/rc.d/init.d/iptables save

3.管理界面

3.1.主页总览

connections:无论生产者还是消费者,都需要与RabbitMQ建立连接后才可以完成消息的生产和消费,在这里可以查看连接情况

channels:通道,建立连接后,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,即消息队列,消息存放在队列中,等待消费,消费后被移除队列。

端口:

5672: rabbitMq的编程语言客户端连接端口

15672:rabbitMq管理界面端口

25672:rabbitMq集群的端口

3.2.添加用户

如果不使用guest,我们也可以自己创建一个用户:

1、 超级管理员(administrator)

可登陆管理控制台,可查看所有的信息,并且可以对用户,策略(policy)进行操作。

2、 监控者(monitoring)

可登陆管理控制台,同时可以查看rabbitmq节点的相关信息(进程数,内存使用情况,磁盘使用情况等)

3、 策略制定者(policymaker)

可登陆管理控制台, 同时可以对policy进行管理。但无法查看节点的相关信息(上图红框标识的部分)。

4、 普通管理者(management)

仅可登陆管理控制台,无法看到节点信息,也无法对策略进行管理。

5、 其他

无法登陆管理控制台,通常就是普通的生产者和消费者。

3.3.创建Virtual Hosts

虚拟主机:类似于mysql中的database。他们都是以“/”开头

3.4.设置权限

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