RabbitMq学习笔记

1.消息队列

1.1 MQ相关概念

1.1.1 什么是MQ

MQ(message queue)从字面意思上看本质是个队列FIFO 先入先出只不过队列中存放的内容是 message 而已还是一种跨进程的通信机制用于上下游传递消息。在互联网架构中MQ 是一种非常常 见的上下游“逻辑解耦+物理解耦”的消息通信服务。使用了 MQ 之后消息发送上游只需要依赖 MQ不 用依赖其他服务。

1.1.2 为什么要用MQ

1.流量消峰

如果订单系统最多能处理一万次订单这个处理能力应付正常时段的下单时绰绰有余正常时段我们下单一秒后就能返回结果。但是在高峰期如果有两万次下单操作系统是处理不了的只能限 制订单超过一万后不允许用户下单。使用消息队列做缓冲我们可以取消这个限制把一秒内下的订单分 散成一段时间来处理这时有些用户可能在下单十几秒后才能收到下单成功的操作但是比不能下单的体 验要好。

2.应用解耦

以电商应用为例应用中有订单系统、库存系统、物流系统、支付系统。用户创建订单后如果耦合 调用库存系统、物流系统、支付系统任何一个子系统出了故障都会造成下单操作异常。当转变成基于 消息队列的方式后系统间调用的问题会减少很多比如物流系统因为发生故障需要几分钟来修复。在这几分钟的时间里物流系统要处理的内存被缓存在消息队列中用户的下单操作可以正常完成。当物流 系统恢复后继续处理订单信息即可中单用户感受不到物流系统的故障提升系统的可用性

3.异步处理

有些服务间调用是异步的例如 A 调用 BB 需要花费很长时间执行但是 A 需要知道 B 什么时候可 以执行完以前一般有两种方式A 过一段时间去调用 B 的查询 api 查询。或者 A 提供一个 callback api B 执行完之后调用 api 通知 A 服务。这两种方式都不是很优雅使用消息总线可以很方便解决这个问题 A 调用 B 服务后只需要监听 B 处理完成的消息当 B 处理完成后会发送一条消息给 MQMQ 会将此消 息转发给 A 服务。这样 A 服务既不用循环调用 B 的查询 api也不用提供 callback api。同样B 服务也不用 做这些操作。A 服务还能及时的得到异步处理成功的消息。

1.2.3 MQ的分类

1.ActiveMQ

优点单机吞吐量万级时效性 ms 级可用性高基于主从架构实现高可用性消息可靠性较 低的概率丢失数据 缺点:官方社区现在对 ActiveMQ 5.x 维护越来越少高吞吐量场景较少使用。

2.Kafka

大数据的杀手锏谈到大数据领域内的消息传输则绕不开 Kafka这款为大数据而生的消息中间件 以其百万级 TPS 的吞吐量名声大噪迅速成为大数据领域的宠儿在数据采集、传输、存储的过程中发挥 着举足轻重的作用。目前已经被 LinkedInUber, Twitter, Netflix 等大公司所采纳。

优点: 性能卓越单机写入 TPS 约在百万条/秒最大的优点就是吞吐量高。时效性 ms 级可用性非 常高kafka 是分布式的一个数据多个副本少数机器宕机不会丢失数据不会导致不可用,消费者采 用 Pull 方式获取消息, 消息有序, 通过控制能够保证所有消息被消费且仅被消费一次;有优秀的第三方Kafka Web 管理界面 Kafka-Manager在日志领域比较成熟被多家公司和多个开源项目使用功能支持 功能 较为简单主要支持简单的 MQ 功能在大数据领域的实时计算以及日志采集被大规模使用

缺点Kafka 单机超过 64 个队列/分区Load 会发生明显的飙高现象队列越多load 越高发送消 息响应时间变长使用短轮询方式实时性取决于轮询间隔时间消费失败不支持重试支持消息顺序 但是一台代理宕机后就会产生消息乱序社区更新较慢

3.RocketMQ RocketMQ

出自阿里巴巴的开源产品用 Java 语言实现在设计时参考了 Kafka并做出了自己的一 些改进。被阿里巴巴广泛应用在订单交易充值流计算消息推送日志流式处理binglog 分发等场 景。

优点:单机吞吐量十万级,可用性非常高分布式架构,消息可以做到 0 丢失,MQ 功能较为完善还是分 布式的扩展性好,支持 10 亿级别的消息堆积不会因为堆积导致性能下降,源码是 java 我们可以自己阅 读源码定制自己公司的 MQ

缺点支持的客户端语言不多目前是 java 及 c++其中 c++不成熟社区活跃度一般,没有在MQ 核心中去实现 JMS 等接口,有些系统要迁移需要修改大量代码

4.RabbitMQ

2007 年发布是一个在AMQP(高级消息队列协议)基础上完成的可复用的企业消息系统是当前最 主流的消息中间件之一。

优点:由于 erlang 语言的高并发特性性能较好吞吐量到万级MQ 功能比较完备,健壮、稳定、易 用、跨平台、支持多种语言 如Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP 等支持 AJAX 文档齐全开源提供的管理界面非常棒用起来很好用,社区活跃度高更新频率相当高 https://www.rabbitmq.com/news.html

缺点商业版需要收费,学习成本较高

1.2.4 MQ的选择

1.Kafka Kafka

主要特点是基于Pull 的模式来处理消息消费追求高吞吐量一开始的目的就是用于日志收集 和传输适合产生大量数据的互联网服务的数据收集业务。大型公司建议可以选用如果有日志采集功能 肯定是首选 kafka 了。

2.RocketMQ 天生为金融互联网领域而生对于可靠性要求很高的场景尤其是电商里面的订单扣款以及业务削 峰在大量交易涌入时后端可能无法及时处理的情况。RoketMQ 在稳定性上可能更值得信赖这些业务 场景在阿里双 11 已经经历了多次考验如果你的业务有上述并发场景建议可以选择 RocketMQ。

3.RabbitMQ 结合 erlang 语言本身的并发优势性能好时效性微秒级社区活跃度也比较高管理界面用起来十分 方便如果你的数据量没有那么大中小型公司优先选择功能比较完备的 RabbitMQ。

1.2.5 为什么选择RabbitMQ

1、ActiveMQ性能不是很好因此在高并发的场景下直接被pass掉了。它的Api很完善在中小型互联网公司可以去使用。
2、kafka主要强调高性能如果对业务需要可靠性消息的投递的时候。那么就不能够选择kafka了。但是如果做一些日志收集呢kafka还是很好的。因为kafka的性能是十分好的。
3、RocketMQ它的特点非常好。它高性能、满足可靠性、分布式事物、支持水平扩展、上亿级别的消息堆积、主从之间的切换等等。MQ的所有优点它基本都满足。但是它最大的缺点商业版收费。因此它有许多功能是不对外提供的。

1.2.5 MQ对比分析图

1.2 RabbitMQ

1.2.1. RabbitMQ 的概念

RabbitMQ 是一个消息中间件它接受并转发消息。你可以把它当做一个快递站点当你要发送一个包 裹时你把你的包裹放到快递站快递员最终会把你的快递送到收件人那里按照这种逻辑 RabbitMQ 是 一个快递站一个快递员帮你传递快件。RabbitMQ 与快递站的主要区别在于它不处理快件而是接收 存储和转发消息数据。

1.2.2. 四大核心概念

1.生产者

消息的产生者

2.交换机

交换机是 RabbitMQ 非常重要的一个部件一方面它接收来自生产者的消息另一方面它将消息 推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它接收到的消息是将这些消息推送到特定队列还是推 送到多个队列亦或者是把消息丢弃这个得有交换机类型决定

3.队列

队列RabbitMQ 内部使用的一种数据结构尽管消息流经 RabbitMQ 和应用程序但它们只能存 储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可 以将消息发送到一个队列许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。这就是我们使用队列的方式

4.消费者

消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者消费 者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。

1.2.3 RabbitMQ6大模式

1. simple简单模式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tYUtnUQi-1675538111111)(https://typroas.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/typroaImg/202301141523428.png)]

一对一的消息模式生产者往同一个队列里生产只供一个消费者。

消息的消费者(consumer) 监听(while) 消息队列,如果队列中有消息,就消费掉,消息被拿走后,自动从队列中删除(隐患 消息可能没有被消费者正确处理,已经从队列中消失了,造成消息的丢失)应用场景:聊天(中间有一个过度的服务器;p端,c端)

2.work工作模式(资源的竞争)

一对多的消息模式生产者往同一个消息队列里生产供多个消费者消费不会重复。

应用场景: 红包;大项目中的资源调度(任务分配系统不需知道哪一个任务执行系统在空闲,直接将任务扔到消息队列中,空闲的系统自动争抢)

3.publish/subscribe发布订阅(共享资源)

生产者生产数据供多个消费者消费相同数据。由交换机把消息发布至所有消息队列中

相关场景:邮件群发,群聊天,广播(广告)

4.routing(路由模式)

因publish/subscribe发布订阅模式中消息由交换机打到所有消息队列中不存在差异性生产数据时带有type根据type打到不同的消息队列中

• 根据业务功能定义路由字符串
• 从系统的代码逻辑中获取对应的功能字符串,将消息任务扔到对应的队列中业务场景:error 通知;EXCEPTION;错误通知的功能;传统意义的错误通知;客户通知;利用key路由,可以将程序中的错误封装成消息传入到消息队列中,开发者可以自定义消费者,实时接收错误;

5.topic 主题模式(路由模式的一种)

routing路由模式的升级版增加了通配符

1. 星号井号代表通配符
2. 星号代表多个单词,井号代表一个单词
3. 路由功能添加模糊匹配
4. 消息产生者产生消息,把消息交给交换机
5. 交换机根据key的规则模糊匹配到对应的队列,由队列的监听消费者接收消息消费

6.RPC模式

生产者生产消息后至消息队列进入阻塞状态服务器消费完后返回给客户端notify

目前有很多框架能实现rpcdubbo

1.2.4 RabbitMQ工作流程

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wBO6vsmN-1675538111113)(https://typroas.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/typroaImg/202301141529051.png)]

**Broker**接收和分发消息的应用RabbitMQ Server 就是 Message Broker

**Virtual host**出于多租户和安全因素设计的把 AMQP 的基本组件划分到一个虚拟的分组中类似 于网络中的 namespace 概念。当多个不同的用户使用同一个 RabbitMQ server 提供的服务时可以划分出 多个 vhost每个用户在自己的 vhost 创建 exchange／queue 等 Connectionpublisher／consumer 和 broker 之间的 TCP 连接

**Channel**如果每一次访问 RabbitMQ 都建立一个 Connection在消息量大的时候建立 TCP Connection 的开销将是巨大的效率也较低。Channel 是在 connection 内部建立的逻辑连接如果应用程 序支持多线程通常每个 thread 创建单独的 channel 进行通讯AMQP method 包含了 channel id 帮助客 户端和 message broker 识别 channel所以 channel 之间是完全隔离的。Channel 作为轻量级的 Connection 极大减少了操作系统建立 TCP connection 的开销

**Exchange**message 到达 broker 的第一站根据分发规则匹配查询表中的 routing key分发 消息到 queue 中去。常用的类型有direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)

**Queue**消息最终被送到这里等待 consumer 取走

**Binding**exchange 和 queue 之间的虚拟连接binding 中可以包含 routing keyBinding 信息被保 存到 exchange 中的查询表中用于 message 的分发依据

1.2.5 RabbitMQ安装

1.docker方式安装

# 开发端口号
firewall-cmd --zone=public --add-port=61613/tcp --add-port=61614/tcp --add-port=1883/tcp --add-port=8883/tcp
--add-port=5671/tcp --add-port=5672/tcp --add-port=4369/tcp --add-port=25672/tcp --add-port=15672/tcp --permanent
# 运行docker镜像 如果没有会到仓库进行下载
docker run -d --name=rabbitmq -p 5671:5672 -p 15671:15672 rabbitmq:management
# 第二次运行
docker run -d --name=rabbitmq -p 5671:5672 -p 15671:15672 rabbitmq:management
# 重载防火墙服务
firewall-cmd --reload 
# 用默认账号密码(guest)访问地址 http://主机地址:15672

firewall-cmd --zone=public --add-port=3307/tcp --permanent
# 首次安装
docker run -d -p 3307:3306 -v /usr/local/mysql/conf:/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf -v /usr/local/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=admin --name mysql mysql:5.7 
# 第二次启动
docker run -d -p 3307:3306 -v /usr/local/mysql/conf/mysqld.cnf:/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf -v /usr/local/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=admin   mysql:5.7 

2.正常模式安装

1.官网地址 https://www.rabbitmq.com/download.html

2.文件上传 上传到/usr/local/software 目录下(如果没有 software 需要自己创建)

3.安装文件(分别按照以下顺序安装)

rpm -ivh erlang-21.3-1.el7.x86_64

rpm yum install socat -y

rpm -ivh rabbitmq-server-3.8.8-1.el7.noarch.rpm

4.常用命令(按照以下顺序执行)

添加开机启动 RabbitMQ 服务

• chkconfig rabbitmq-server on

启动服务

• /sbin/service rabbitmq-server start

查看服务状态

• /sbin/service rabbitmq-server status

停止服务(选择执行)

• /sbin/service rabbitmq-server stop

开启 web 管理插件

• rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

用默认账号密码(guest)访问地址 http://主机地址:15672

3.新建一个用户

1.添加一个新的用户

创建账号

• rabbitmqctl add_user admin 123

设置用户角色

• rabbitmqctl set_user_tags admin administrator

设置用户权限

• set_permissions [-p ] rabbitmqctl set_permissions -p “/” admin “." ".” “.*”

用户 user_admin 具有/vhost1 这个 virtual host 中所有资源的配置、写、读权限 当前用户和角色 rabbitmqctl list_users

再次利用 admin 用户登

关闭应用的命令为

• rabbitmqctl stop_app

清除的命令为

• rabbitmqctl reset

重新启动命令为

• rabbitmqctl start_app

2. simple简单模式

一对一的消息模式生产者往同一个队列里生产只供一个消费者。

1.创建一个maven项目引入以下依赖

        <dependency>
            <groupId>com.rabbitmq</groupId>
            <artifactId>amqp-client</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>commons-io</groupId>
            <artifactId>commons-io</artifactId>
            <version>2.6</version>
        </dependency>

2.抽取channel连接工具类

public class RabbitConnectionUtil {
    public static Channel connection() {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("127.0.0.1");
        factory.setUsername("admin");
        factory.setPassword("admin");
        Connection connection = null;
        Channel channel = null;
        try {
            connection = factory.newConnection();
            channel = connection.createChannel();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("MQ连接创建失败");
        }
        return channel;
    }
}

3.生产者代码

public class Producer {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            /**
             * 生成一个队列
             * 1.队列名称
             * 2.队列里面的消息是否持久化 默认消息存储在内存中
             * 3.该队列是否只供一个消费者进行消费 是否进行共享 true 可以多个消费者消费
             * 4.是否自动删除 最后一个消费者端开连接以后 该队列是否自动删除 true 自动删除
             * 5.其他参数
             */
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            /**
             * 发送一个消息
             * 1.发送到那个交换机
             * 2.路由的 key 是哪个
             * 3.其他的参数信息
             * 4.发送消息的消息体
             */
            System.out.println("请输入消息");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()){
                String message = scanner.next();
                System.out.println("发送消息"+message);
                channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.消费者代码

public class Consumer {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());
                System.out.println("接收到的消息"+message);
            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.work工作模式

3.1 消息轮询分发

工作队列(又称任务队列)的主要思想是避免立即执行资源密集型任务而不得不等待它完成。 相反我们安排任务在之后执行。我们把任务封装为消息并将其发送到队列。在后台运行的工作进 程将弹出任务并最终执行作业。当有多个工作线程时这些工作线程将一起处理这些任务。

消费者 在idea中配置运行多进程运行运行之前修改以下C1或C2标识即可

public class Consumer {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());
                System.out.println("接收到的消息"+message);
            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            System.out.println("C2等待接收...");
            channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

生产者

public class Producer {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            /**
             * 生成一个队列
             * 1.队列名称
             * 2.队列里面的消息是否持久化 默认消息存储在内存中
             * 3.该队列是否只供一个消费者进行消费 是否进行共享 true 可以多个消费者消费
             * 4.是否自动删除 最后一个消费者端开连接以后 该队列是否自动删除 true 自动删除
             * 5.其他参数
             */
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            /**
             * 发送一个消息
             * 1.发送到那个交换机
             * 2.路由的 key 是哪个
             * 3.其他的参数信息
             * 4.发送消息的消息体
             */
            System.out.println("请输入消息");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()){
                String message = scanner.next();
                System.out.println("发送消息"+message);
                channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.2 消息应答

3.2.1 概念

消费者完成一个任务可能需要一段时间如果其中一个消费者处理一个长的任务并仅只完成 了部分突然它挂掉了会发生什么情况。RabbitMQ 一旦向消费者传递了一条消息便立即将该消 息标记为删除。在这种情况下突然有个消费者挂掉了我们将丢失正在处理的消息。以及后续 发送给该消费这的消息因为它无法接收到。

3.2.2 自动应答

消息发送后立即被认为已经传送成功这种模式需要在高吞吐量和数据传输安全性方面做权 衡,因为这种模式如果消息在接收到之前消费者那边出现连接或者 channel 关闭那么消息就丢失 了,当然另一方面这种模式消费者那边可以传递过载的消息没有对传递的消息数量进行限制当 然这样有可能使得消费者这边由于接收太多还来不及处理的消息导致这些消息的积压最终使 得内存耗尽最终这些消费者线程被操作系统杀死所以这种模式仅适用在消费者可以高效并以 某种速率能够处理这些消息的情况下使用。

3.2.3 手动应答

• A.Channel.basicAck(用于肯定确认) RabbitMQ 已知道该消息并且成功的处理消息可以将其丢弃了
• B.Channel.basicNack(用于否定确认)
• C.Channel.basicReject(用于否定确认) 与 Channel.basicNack 相比少一个参数 不处理该消息了直接拒绝可以将其丢弃了

basicAck手动应答的好处是可以批量应答并且减少网络拥堵

multiple 的 true 和 false 代表不同意思basicAck

• true 代表批量应答 channel 上未应答的消息 比如说 channel 上有传送 tag 的消息 5,6,7,8 当前 tag 是8 那么此时 5-8 的这些还未应答的消息都会被确认收到消息应答

• false 同上面相比 只会应答 tag=8 的消息 5,6,7 这三个消息依然不会被确认收到消息应答

3.2.4 消息自动重新入队

如果消费者由于某些原因失去连接(其通道已关闭连接已关闭或 TCP 连接丢失)导致消息 未发送 ACK 确认RabbitMQ 将了解到消息未完全处理并将对其重新排队。如果此时其他消费者 可以处理它将很快将其重新分发给另一个消费者。这样即使某个消费者偶尔死亡也可以确 保不会丢失任何消息

生产者代码

public class Producer {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            /**
             * 生成一个队列
             * 1.队列名称
             * 2.队列里面的消息是否持久化 默认消息存储在内存中
             * 3.该队列是否只供一个消费者进行消费 是否进行共享 true 可以多个消费者消费
             * 4.是否自动删除 最后一个消费者端开连接以后 该队列是否自动删除 true 自动删除
             * 5.其他参数
             */
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            /**
             * 发送一个消息
             * 1.发送到那个交换机
             * 2.路由的 key 是哪个
             * 3.其他的参数信息
             * 4.发送消息的消息体
             */
            System.out.println("请输入消息");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()){
                String message = scanner.next();
                System.out.println("发送消息"+message);
                channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

消费者-1代码

public class Consumer1 {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());

                Integer value = Integer.valueOf(message);
                if (value%2==0){
                    throw new RuntimeException("消息处理异常");
                }

                System.out.println("接收到的消息C1"+message);

                // 确认收到消息并且不做批量确认
                channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);
            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            // 将自动应答设置为false
            channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e.getMessage());
        }
    }
}

消费者-2代码

public class Consumer2 {
    public static final String QUEUE_NAME = "mq-hello";

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());

                System.out.println("接收到的消息C2"+message);

                // 确认收到消息并且不做批量确认
                channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);
            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            // 将自动应答设置为false
            channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e.getMessage());
        }
    }
}

如果生产者发送的消息的时候是偶数的时候发送到了给Consumer1Consumer1会抛出异常这消息他处理不了那么他们就没有确认他处理过这个消息这个消息就会重新入队最终分发给Consumer2进行处理

3.3. RabbitMQ 持久化

3.3.1 概念

刚刚我们已经看到了如何处理任务不丢失的情况但是如何保障当 RabbitMQ 服务停掉以后消 息生产者发送过来的消息不丢失。默认情况下 RabbitMQ 退出或由于某种原因崩溃时它忽视队列 和消息除非告知它不要这样做。确保消息不会丢失需要做两件事我们需要将队列和消息都标 记为持久化。

3.3.2 队列如何实现持久化

之前我们创建的队列都是非持久化的rabbitmq 如果重启的化该队列就会被删除掉如果 要队列实现持久化 需要在声明队列的时候把 durable 参数设置为持久化

            /**
             * 生成一个队列
             * 1.队列名称
             * 2.队列里面的消息是否持久化 默认消息存储在内存中
             * 3.该队列是否只供一个消费者进行消费 是否进行共享 true 可以多个消费者消费
             * 4.是否自动删除 最后一个消费者端开连接以后 该队列是否自动删除 true 自动删除
             * 5.其他参数
             */
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);
 //   MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN 文本持久化
 channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());

但是需要注意的就是如果之前声明的队列不是持久化的需要把原先队列先删除或者重新 创建一个持久化的队列不然就会出现错误

这个时候即使重启 rabbitmq 队列也依然存在

3.3.3 不公平分发

在最开始的时候我们学习到 RabbitMQ 分发消息采用的轮训分发但是在某种场景下这种策略并不是 很好比方说有两个消费者在处理任务其中有个消费者 1 处理任务的速度非常快而另外一个消费者 2 处理速度却很慢这个时候我们还是采用轮训分发的化就会到这处理速度快的这个消费者很大一部分时间 处于空闲状态而处理慢的那个消费者一直在干活这种分配方式在这种情况下其实就不太好但是 RabbitMQ 并不知道这种情况它依然很公平的进行分发。 为了避免这种情况

我们可以在消费者的消息接收之前 设置参数 channel.basicQos(1)

3.3.4 预取值

本身消息的发送就是异步发送的所以在任何时候channel 上肯定不止只有一个消息另外来自消费 者的手动确认本质上也是异步的。因此这里就存在一个未确认的消息缓冲区因此希望开发人员能限制此 缓冲区的大小以避免缓冲区里面无限制的未确认消息问题。这个时候就可以通过使用 basic.qos 方法设 置“预取计数”值来完成的。该值定义通道上允许的未确认消息的最大数量。一旦数量达到配置的数量 RabbitMQ 将停止在通道上传递更多消息除非至少有一个未处理的消息被确认例如假设在通道上有 未确认的消息 5、6、78并且通道的预取计数设置为 4此时RabbitMQ 将不会在该通道上再传递任何 消息除非至少有一个未应答的消息被 ack。比方说 tag=6 这个消息刚刚被确认 ACKRabbitMQ 将会感知 这个情况到并再发送一条消息。消息应答和 QoS 预取值对用户吞吐量有重大影响。通常增加预取将提高 向消费者传递消息的速度。虽然自动应答传输消息速率是最佳的但是在这种情况下已传递但尚未处理的消息的数量也会增加从而增加了消费者的 RAM 消耗(随机存取存储器)应该小心使用具有无限预处理 的自动确认模式或手动确认模式消费者消费了大量的消息如果没有确认的话会导致消费者连接节点的 内存消耗变大所以找到合适的预取值是一个反复试验的过程不同的负载该值取值也不同 100 到 300 范 围内的值通常可提供最佳的吞吐量并且不会给消费者带来太大的风险。预取值为 1 是最保守的。当然这 将使吞吐量变得很低特别是消费者连接延迟很严重的情况下特别是在消费者连接等待时间较长的环境 中。对于大多数应用来说稍微高一点的值将是最佳的。

我们可以在消费者的消息接收之前 设置参数 channel.basicQos(10)

4.发布确认

4.1 发布确认原理

生产者将信道设置成 confirm 模式一旦信道进入 confirm 模式所有在该信道上面发布的消 息都将会被指派一个唯一的 ID(从 1 开始)一旦消息被投递到所有匹配的队列之后broker 就会 发送一个确认给生产者(包含消息的唯一 ID)这就使得生产者知道消息已经正确到达目的队列了 如果消息和队列是可持久化的那么确认消息会在将消息写入磁盘之后发出broker 回传给生产 者的确认消息中 delivery-tag 域包含了确认消息的序列号此外 broker 也可以设置basic.ack 的 multiple 域表示到这个序列号之前的所有消息都已经得到了处理。 confirm 模式最大的好处在于他是异步的一旦发布一条消息生产者应用程序就可以在等信道 返回确认的同时继续发送下一条消息当消息最终得到确认之后生产者应用便可以通过回调方 法来处理该确认消息如果 RabbitMQ 因为自身内部错误导致消息丢失就会发送一条 nack 消息 生产者应用程序同样可以在回调方法中处理该 nack 消息

4.2 单个确认发布

这是一种简单的确认方式它是一种同步确认发布的方式也就是发布一个消息之后只有它 被确认发布后续的消息才能继续发布,waitForConfirmsOrDie(long)这个方法只有在消息被确认 的时候才返回如果在指定时间范围内这个消息没有被确认那么它将抛出异常。

这种确认方式有一个最大的缺点就是:发布速度特别的慢因为如果没有确认发布的消息就会 阻塞所有后续消息的发布这种方式最多提供每秒不超过数百条发布消息的吞吐量。当然对于某 些应用程序来说这可能已经足够了

public class ConfirmMessage {

    private static int MESSAGE_COUNT = 1000;
    private static String QUEUE_NAME = "rabbitmq-release-single";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.单个确认 36520ms
        publishMessageIndividually();
    }
    private static void publishMessageIndividually() throws Exception {
        try (Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection()) {
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            //开启发布确认
            channel.confirmSelect();
            long begin = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 0; i < MESSAGE_COUNT; i++) {
                String message = i + "";
                channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
                //服务端返回 false 或超时时间内未返回生产者可以消息重发
                boolean flag = channel.waitForConfirms();
                if (flag) {
				//    System.out.println("消息发送成功");
                }
            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("发布" + MESSAGE_COUNT + "个单独确认消息,耗时" + (end - begin) + "ms");
        }
    }
}

4.3 批量确认发布

上面那种方式非常慢与单个等待确认消息相比先发布一批消息然后一起确认可以极大地 提高吞吐量当然这种方式的缺点就是:当发生故障导致发布出现问题时不知道是哪个消息出现 问题了我们必须将整个批处理保存在内存中以记录重要的信息而后重新发布消息。当然这种 方案仍然是同步的也一样阻塞消息的发布

public class ConfirmMessage {

    private static int MESSAGE_COUNT = 1000;
    private static String QUEUE_NAME = "rabbitmq-release-batch";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 2.批量确认 耗时531ms
       publishMessageBatch();
    }
    private static void publishMessageBatch() throws Exception {
        try (Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection()) {
            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
            //开启发布确认
            channel.confirmSelect();
            //批量确认消息大小
            int batchSize = 100;
            //未确认消息个数
            int outstandingMessageCount = 0;
            long begin = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 0; i < MESSAGE_COUNT; i++) {
                String message = i + "";
                channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
                outstandingMessageCount++;
                if (outstandingMessageCount == batchSize) {
                    channel.waitForConfirms();
                    outstandingMessageCount = 0;
                }
            }
            //为了确保还有剩余没有确认消息 再次确认
            if (outstandingMessageCount > 0) {
                channel.waitForConfirms();
            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("发布" + MESSAGE_COUNT + "个批量确认消息,耗时" + (end - begin) + "ms");
        }
    }

}

4.4 异步批量确认

异步确认虽然编程逻辑比上两个要复杂但是性价比最高无论是可靠性还是效率都没得说 他是利用回调函数来达到消息可靠性传递的这个中间件也是通过函数回调来保证是否投递成功 异步确认就是发送者不需要关心是否发送成功最终由MQ来进行回调告诉你成功的消息和失败的消息最终你再对成功的消息或失败的消息进行处理。

public class ConfirmMessage {

    private static int MESSAGE_COUNT = 1000;
    private static String QUEUE_NAME_ASYNC = "rabbitmq-release-async";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 3.异步确认 耗时58ms
        publishMessageAsync();
    }


    public static void publishMessageAsync() throws Exception {
        try (Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection()) {

            channel.queueDeclare(QUEUE_NAME_ASYNC, false, false, false, null);
            //开启发布确认
            channel.confirmSelect();
            /**
            * 线程安全有序的一个哈希表适用于高并发的情况
            * 1.轻松的将序号与消息进行关联
            * 2.轻松批量删除条目 只要给到序列号
            * 3.支持并发访问
            */
            ConcurrentSkipListMap<Long, String> outstandingConfirms = new ConcurrentSkipListMap<>();
            /**
             * 确认收到消息的一个回调
             * 1.消息序列号
             * 2.true 可以确认小于等于当前序列号的消息
             * false 确认当前序列号消息
            */
            ConfirmCallback ackCallback = (sequenceNumber, multiple) -> {
                if (multiple) {
                    //返回的是小于等于当前序列号的未确认消息 是一个 map
             ConcurrentNavigableMap<Long, String> confirmed = outstandingConfirms.headMap(sequenceNumber, true);
                    //清除该部分未确认消息
                    confirmed.clear();
                } else {
                    //只清除当前序列号的消息
                    outstandingConfirms.remove(sequenceNumber);
                }
            };
            ConfirmCallback nackCallback = (sequenceNumber, multiple) ->
            {
                String message = outstandingConfirms.get(sequenceNumber);
                System.out.println("发布的消息" + message + "未被确认序列号" + sequenceNumber);
            };
            /**
             * 添加一个异步确认的监听器
             * 1.确认收到消息的回调
             * 2.未收到消息的回调
             */
            channel.addConfirmListener(ackCallback, nackCallback);
            long begin = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 0; i < MESSAGE_COUNT; i++) {
                String message = "消息" + i;
            /**
             * channel.getNextPublishSeqNo()获取下一个消息的序列号
             * 通过序列号与消息体进行一个关联
             * 全部都是未确认的消息体
             */
             outstandingConfirms.put(channel.getNextPublishSeqNo(), message);
             channel.basicPublish("", QUEUE_NAME_ASYNC, null, message.getBytes());

            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("发布" + MESSAGE_COUNT + "个异步确认消息,耗时" + (end - begin) +"ms");
        }
    }


}

4.5 如何处理异步未确认消息

最好的解决的解决方案就是把未确认的消息放到一个基于内存的能被发布线程访问的队列 比如说用 ConcurrentLinkedQueue 这个队列在 confirm callbacks 与发布线程之间进行消息的传 递。

4.6 三种发布模式速度对比

单独发布消息 同步等待确认简单但吞吐量非常有限。

批量发布消息 批量同步等待确认简单合理的吞吐量一旦出现问题但很难推断出是那条 消息出现了问题。

异步处理 最佳性能和资源使用在出现错误的情况下可以很好地控制但是实现起来稍微难些

5.Exchanges

在上一节中我们创建了一个工作队列。我们假设的是工作队列背后每个任务都恰好交付给一个消 费者(工作进程)。在这一部分中我们将做一些完全不同的事情-我们将消息传达给多个消费者。这种模式 称为 ”发布/订阅”. 为了说明这种模式我们将构建一个简单的日志系统。它将由两个程序组成:第一个程序将发出日志消 息第二个程序是消费者。其中我们会启动两个消费者其中一个消费者接收到消息后把日志存储在磁盘 另外一个消费者接收到消息后把消息打印在屏幕上事实上第一个程序发出的日志消息将广播给所有消费者

5.1 Exchanges概念

RabbitMQ 消息传递模型的核心思想是: 生产者生产的消息从不会直接发送到队列。实际上通常生产 者甚至都不知道这些消息传递传递到了哪些队列中。

相反生产者只能将消息发送到交换机(exchange)交换机工作的内容非常简单一方面它接收来 自生产者的消息另一方面将它们推入队列。交换机必须确切知道如何处理收到的消息。是应该把这些消 息放到特定队列还是说把他们到许多队列中还是说应该丢弃它们。这就的由交换机的类型来决定。

5.2 Exchanges 的类型

总共有以下类型 直接(direct), 主题(topic) ,标题(headers) , 扇出(fanout)

5.3 无名 exchange

在本教程的前面部分我们对 exchange 一无所知但仍然能够将消息发送到队列。之前能实现的 原因是因为我们使用的是默认交换我们通过空字符串(“”)进行标识。

 channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());

第一个参数是交换机的名称。空字符串表示默认或无名称交换机消息能路由发送到队列中其实 是由 routingKey(bindingkey)绑定 key 指定的如果它存在的话

5.4 临时队列

之前的章节我们使用的是具有特定名称的队列(还记得 hello 和 ack_queue 吗)。队列的名称我们 来说至关重要-我们需要指定我们的消费者去消费哪个队列的消息。

每当我们连接到 Rabbit 时我们都需要一个全新的空队列为此我们可以创建一个具有随机名称 的队列或者能让服务器为我们选择一个随机队列名称那就更好了。其次一旦我们断开了消费者的连 接队列将被自动删除。

创建临时队列的方式如下: String queueName = channel.queueDeclare().getQueue(); 创建出来之后长成这样:

5.5 绑定(bindings)

什么是 bingding 呢binding 其实是 exchange 和 queue 之间的桥梁它告诉我们 exchange 和那个队 列进行了绑定关系。比如说下面这张图告诉我们的就是 X 与 Q1 和 Q2 进行了绑定

5.6 Fanout(广播) exchange

5.6.1 Fanout 介绍

Fanout 这种类型非常简单。正如从名称中猜到的那样它是将接收到的所有消息广播到它知道的 所有队列中。系统中默认有些 exchange 类型

5.6.2 Fanout 案例

一个生产者发布一条消息多个消费者可以收到这条消息

生产者

public class Producer {
    public static final String EXCHANGE_NAME = "logs";

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();

            // 生成一个交换机
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME,"fanout");


            // 创建临时队列 当消费者与队列断开连接 这个队列就会被删除
            String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();


            // 将交换机与队列进行绑定
            channel.queueBind(queueName,EXCHANGE_NAME,"");

            /**
             * 发送一个消息
             * 1.发送到那个交换机
             * 2.路由的 key 是哪个
             * 3.其他的参数信息
             * 4.发送消息的消息体
             */
            System.out.println("请输入消息");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()){
                String message = scanner.next();
                System.out.println("发送消息"+message);
                channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, queueName, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

消费者

public class Consumer {
    public static final String EXCHANGE_NAME = "logs";


    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();

            // 生成一个交换机
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME,"fanout");


            // 创建临时队列 当消费者与队列断开连接 这个队列就会被删除
            String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();


            // 将交换机与队列进行绑定
            channel.queueBind(queueName,EXCHANGE_NAME,"");

            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());
                System.out.println("接收到的消息"+message);

            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.5 Direct exchange

在上一节中我们构建了一个简单的日志记录系统。我们能够向许多接收者广播日志消息。在本 节我们将向其中添加一些特别的功能-比方说我们只让某个消费者订阅发布的部分消息。例如我们只把 严重错误消息定向存储到日志文件(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。

我们再次来回顾一下什么是 bindings绑定是交换机和队列之间的桥梁关系。也可以这么理解 队列只对它绑定的交换机的消息感兴趣。绑定用参数routingKey 来表示也可称该参数为 binding key 创建绑定我们用代码:channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, “routingKey”);绑定之后的 意义由其交换类型决定。

5.5.1 Direct exchange 介绍

上一节中的我们的日志系统将所有消息广播给所有消费者对此我们想做一些改变例如我们希 望将日志消息写入磁盘的程序仅接收严重错误(errros)而不存储哪些警告(warning)或信息(info)日志 消息避免浪费磁盘空间。Fanout 这种交换类型并不能给我们带来很大的灵活性-它只能进行无意识的 广播在这里我们将使用 direct 这种类型来进行替换这种类型的工作方式是消息只去到它绑定的 routingKey 队列中去。

在上面这张图中我们可以看到 X 绑定了两个队列绑定类型是 direct。队列Q1 绑定键为 orange 队列 Q2 绑定键有两个:一个绑定键为 black另一个绑定键为 green. 在这种绑定情况下生产者发布消息到 exchange 上绑定键为 orange 的消息会被发布到队列 Q1。绑定键为 blackgreen 和的消息会被发布到队列 Q2其他消息类型的消息将被丢弃。

消费者代码

public class DiskLogs {
    public static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs";
    public static final String QUEUE_NAME = "console";
    public static final String ROUTING_ERROR = "error";
    public static final String ROUTING_WARING = "waring";

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
            // 声明一个交换机
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);
            // 声明一个队列
            channel.queueDeclare(DiskLogs.QUEUE_NAME,true,false,false,null);
            // 绑定队列
            channel.queueBind(DiskLogs.QUEUE_NAME,EXCHANGE_NAME,DiskLogs.ROUTING_ERROR);
            channel.queueBind(DiskLogs.QUEUE_NAME,EXCHANGE_NAME,DiskLogs.ROUTING_WARING);
            /**
             * 发送一个消息
             * 1.发送到那个交换机
             * 2.路由的 key 是哪个
             * 3.其他的参数信息
             * 4.发送消息的消息体
             */
            System.out.println("请输入消息");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()){
                String message = scanner.next();
                HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                map.put("1",DiskLogs.ROUTING_ERROR);
                map.put("2",DiskLogs.ROUTING_WARING);
                String[] split = message.split(",");
                System.out.println("发送消息"+split[1]);
                channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME,map.get(split[0]), null,split[1].getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端代码1

public class ReceiveLogs1 {


    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();

            // 声明交换机
            channel.exchangeDeclare(DiskLogs.EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);

            // 声明队列
            channel.queueDeclare(DiskLogs.EXCHANGE_NAME,true,false,false,null);

            // 绑定队列和交换机
            channel.queueBind(DiskLogs.QUEUE_NAME,DiskLogs.EXCHANGE_NAME,DiskLogs.ROUTING_ERROR);

            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());
                System.out.println("接收到的消息[error]"+message);

            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            channel.basicConsume(DiskLogs.QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端代码2

public class ReceiveLogs2 {
    public static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs";

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();

            // 声明交换机
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);

            // 声明队列
            channel.queueDeclare(DiskLogs.QUEUE_NAME,true,false,false,null);

            // 绑定队列和交换机
            channel.queueBind(DiskLogs.QUEUE_NAME,DiskLogs.EXCHANGE_NAME,DiskLogs.ROUTING_WARING);

            DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
                String message = new String(delivery.getBody());
                System.out.println("接收到的消息[waring]"+message);

            };
            //取消消费的一个回调接口 如在消费的时候队列被删除掉了
            CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{
                System.out.println("消息消费被中断");
            };
            /**
             * 消费者消费消息
             * 1.消费哪个队列
             * 2.消费成功之后是否要自动应答 true 代表自动应答 false 手动应答
             * 3.消费者未成功消费的回调
             * 4.消费者取消消费的回调
             */
            channel.basicConsume(DiskLogs.QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.6 Topics exchange

5.6.1 之前的类型问题

在上一个小节中我们改进了日志记录系统。我们没有使用只能进行随意广播的 fanout 交换机而是 使用了 direct 交换机从而有能实现有选择性地接收日志。

尽管使用direct 交换机改进了我们的系统但是它仍然存在局限性-比方说我们想接收的日志类型有 info.base 和 info.advantage某个队列只想 info.base 的消息那这个时候direct 就办不到了。这个时候 就只能使用 topic 类型

5.6.2 Topic 的要求

发送到类型是 topic 交换机的消息的 routing_key 不能随意写必须满足一定的要求它必须是一个单 词列表以点号分隔开。这些单词可以是任意单词比如说“stock.usd.nyse”, “nyse.vmw”, “quick.orange.rabbit”.这种类型的。当然这个单词列表最多不能超过 255 个字节。

在这个规则列表中其中有两个替换符是大家需要注意的

• *(星号)可以代替一个单词
• #(井号)可以替代零个或多个单词

5.6.3 Topic 匹配案例

下图绑定关系如下

Q1–>绑定的是

• 中间带 orange 带 3 个单词的字符串( *.orange. * )

Q2–>绑定的是

• 最后一个单词是 rabbit 的 3 个单词( * . * . rabbit) 第一个单词是 lazy 的多个单词(lazy.#)

上图是一个队列绑定关系图我们来看看他们之间数据接收情况是怎么样的

quick.orange.rabbit 被队列 Q1Q2 接收到
lazy.orange.elephant 被队列 Q1Q2 接收到
quick.orange.fox 被队列 Q1 接收到
lazy.brown.fox 被队列 Q2 接收到
lazy.pink.rabbit 虽然满足两个绑定但只被队列 Q2 接收一次
quick.brown.fox 不匹配任何绑定不会被任何队列接收到会被丢弃
quick.orange.male.rabbit 是四个单词不匹配任何绑定会被丢弃
lazy.orange.male.rabbit 是四个单词但匹配 Q2

当队列绑定关系是下列这种情况时需要引起注意

• 当一个队列绑定键是#,那么这个队列将接收所有数据就有点像 fanout 了

• 如果队列绑定键当中没有#和*出现那么该队列绑定类型就是 direct 了

消费者代码

public class EmitLogTopic {
    private static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        try (Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection()) {
            channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");
            /**
             * Q1-->绑定的是
             * 中间带 orange 带 3 个单词的字符串(*.orange.*)
             * Q2-->绑定的是
             * 最后一个单词是 rabbit 的 3 个单词(*.*.rabbit)
             * 第一个单词是 lazy 的多个单词(lazy.#)
             *
             */
            Map<String, String> bindingKeyMap = new HashMap<>();
            bindingKeyMap.put("quick.orange.rabbit", "被队列 Q1Q2 接收到");
            bindingKeyMap.put("lazy.orange.elephant", "被队列 Q1Q2 接收到");
            bindingKeyMap.put("quick.orange.fox", "被队列 Q1 接收到");
            bindingKeyMap.put("lazy.brown.fox", "被队列 Q2 接收到");
            bindingKeyMap.put("lazy.pink.rabbit", "虽然满足两个绑定但只被队列 Q2 接收一次");
            bindingKeyMap.put("quick.brown.fox", "不匹配任何绑定不会被任何队列接收到会被丢弃");
            bindingKeyMap.put("quick.orange.male.rabbit", "是四个单词不匹配任何绑定会被丢弃");
            bindingKeyMap.put("lazy.orange.male.rabbit", "是四个单词但匹配 Q2");
            for (Map.Entry<String, String> bindingKeyEntry :
                 bindingKeyMap.entrySet()) { String bindingKey = bindingKeyEntry.getKey();
                String message = bindingKeyEntry.getValue();
                channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, bindingKey, null, message.getBytes("UTF-8"));
                System.out.println("生产者发出消息" + message);
            }
        }
    }
}

消费者1代码

public class ReceiveLogsTopic01 {
    private static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs";
    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");
        //声明 Q1 队列与绑定关系
        String queueName="Q1";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);
        channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.orange.*");
        System.out.println("等待接收消息........... ");
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) ->
        { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println(" 接 收 队 列 :"+queueName+" 绑 定 键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message);
        };
        channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {
        });
    }
}

消费者2代码

public class ReceiveLogsTopic02 {
    private static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs";
    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");
        //声明 Q2 队列与绑定关系
        String queueName="Q2";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);
        channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.*.rabbit");
        channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "lazy.#");
        System.out.println("等待接收消息........... ");
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) ->
        { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println(" 接 收 队 列 :"+queueName+" 绑 定 键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message);
        };
        channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {
        });
    }
}

6.死信队列

6.1 死信概念

先从概念解释上搞清楚这个定义死信顾名思义就是无法被消费的消息字面意思可以这样理 解一般来说producer 将消息投递到 broker 或者直接到queue 里了consumer 从 queue 取出消息 进行消费但某些时候由于特定的原因导致 queue 中的某些消息无法被消费这样的消息如果没有 后续的处理就变成了死信有死信自然就有了死信队列。

应用场景:为了保证订单业务的消息数据不丢失需要使用到 RabbitMQ 的死信队列机制当消息 消费发生异常时将消息投入死信队列中.还有比如说: 用户在商城下单成功并点击去支付后在指定时 间未支付时自动失效

6.2 死信的来源

• 消息 TTL 过期

• 队列达到最大长度(队列满了无法再添加数据到 mq 中)

• 消息被拒绝(basic.reject 或 basic.nack)并且 requeue=false

6.3 死信实战

6.3.1 死信架构图

6.3.2. 消息TTL 过期

生产者代码

public class Producer {
    private static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal_exchange";
    private static final String ROUTING_KEY = "zhangsan";
    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        try (Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection()) {
            channel.exchangeDeclare(NORMAL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
            //设置消息的 TTL 时间
            AMQP.BasicProperties properties = new AMQP.BasicProperties().builder().expiration("10000").build();
            //该信息是用作演示队列个数限制
            for (int i = 1; i <11 ; i++) {
                String message="info"+i;
                channel.basicPublish(NORMAL_EXCHANGE, ROUTING_KEY,properties,message.getBytes());
                System.out.println("生产者发送消息:"+message);
            }
        }
    }
}

消费者代码1码(启动之后关闭该消费者 模拟其接收不到消息)

public class Consumer01 {
    //普通交换机名称
    private static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal_exchange";
    //死信交换机名称
    private static final String DEAD_EXCHANGE = "dead_exchange";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
        //声明死信和普通交换机 类型为 direct
        channel.exchangeDeclare(NORMAL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        channel.exchangeDeclare(DEAD_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        //声明死信队列
        String deadQueue = "dead-queue";
        channel.queueDeclare(deadQueue, false, false, false, null);
        //死信队列绑定死信交换机与 routingKey
        channel.queueBind(deadQueue, DEAD_EXCHANGE, "lisi");
        //正常队列绑定死信队列信息
        Map<String, Object> params = new HashMap<>();
        //正常队列设置死信交换机 参数 key 是固定值
        params.put("x-dead-letter-exchange", DEAD_EXCHANGE);
        //正常队列设置死信 routing-key 参数 key 是固定值
        params.put("x-dead-letter-routing-key", "lisi");
        String normalQueue = "normal-queue";
        channel.queueDeclare(normalQueue, false, false, false, params);
        channel.queueBind(normalQueue, NORMAL_EXCHANGE, "zhangsan");
        System.out.println("等待接收消息........... ");
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) ->
        {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println("Consumer01 接收到消息" + message);
        };
        channel.basicConsume(normalQueue, true, deliverCallback, consumerTag -> {
        });
    }
}

消费者2代码

public class Consumer02 {
    private static final String DEAD_EXCHANGE = "dead_exchange";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();

        channel.exchangeDeclare(DEAD_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        String deadQueue = "dead-queue";
        channel.queueDeclare(deadQueue, false, false, false, null);
        channel.queueBind(deadQueue, DEAD_EXCHANGE, "lisi");
        System.out.println("等待接收死信队列消息........... ");
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) ->
        {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println("Consumer02 接收死信队列的消息" + message);
        };
        channel.basicConsume(deadQueue, true, deliverCallback, consumerTag -> {
        });
    }
}

6.3.3 队列达到最大长度

1. 消息生产者代码去掉 TTL 属性

public class Producer {
    private static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal_exchange";
    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        try (Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel())
        { channel.exchangeDeclare(NORMAL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
		   //该信息是用作演示队列个数限制
            for (int i = 1; i <11 ; i++) {
                String message="info"+i;
                channel.basicPublish(NORMAL_EXCHANGE,"zhangsan",null, message.getBytes());
                System.out.println("生产者发送消息:"+message);
            }
        }
    }
}

2. C1 消费者修改以下代码(启动之后关闭该消费者 模拟其接收不到消息)

public class Consumer01 {
    //普通交换机名称
    private static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal_exchange";
    //死信交换机名称
    private static final String DEAD_EXCHANGE = "dead_exchange";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        Channel channel = RabbitConnectionUtil.connection();
        //声明死信和普通交换机 类型为 direct
        channel.exchangeDeclare(NORMAL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        channel.exchangeDeclare(DEAD_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        //声明死信队列
        String deadQueue = "dead-queue";
        channel.queueDeclare(deadQueue, false, false, false, null);
        //死信队列绑定死信交换机与 routingKey
        channel.queueBind(deadQueue, DEAD_EXCHANGE, "lisi");
        //正常队列绑定死信队列信息
        Map<String, Object> params = new HashMap<>();
        //正常队列设置死信交换机 参数 key 是固定值
        params.put("x-dead-letter-exchange", DEAD_EXCHANGE);
        //正常队列设置死信 routing-key 参数 key 是固定值
        params.put("x-dead-letter-routing-key", "lisi");
        // 设置队列最大长度
        params.put("x-max-length", 6);
        String normalQueue = "normal-queue";
        channel.queueDeclare(normalQueue, false, false, false, params);
        channel.queueBind(normalQueue, NORMAL_EXCHANGE, "zhangsan");
        System.out.println("等待接收消息........... ");
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) ->
        {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println("Consumer01 接收到消息" + message);
        };
        channel.basicConsume(normalQueue, true, deliverCallback, consumerTag -> {
        });
    }
}

6.3.4 消息被拒绝

1.消息生产者代码同上生产者一致

2.C1 消费者代码(启动之后关闭该消费者 模拟其接收不到消息)

public class Consumer01 {
    //普通交换机名称
    private static final String NORMAL_EXCHANGE = "normal_exchange";
    //死信交换机名称
    private static final String DEAD_EXCHANGE = "dead_exchange";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        Channel channel = RabbitUtils.getChannel();
        //声明死信和普通交换机 类型为 direct
        channel.exchangeDeclare(NORMAL_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        channel.exchangeDeclare(DEAD_EXCHANGE, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        //声明死信队列
        String deadQueue = "dead-queue";
        channel.queueDeclare(deadQueue, false, false, false, null);
        //死信队列绑定死信交换机与 routingkey
        channel.queueBind(deadQueue, DEAD_EXCHANGE, "lisi");//正常队列绑定死信队列信息
        Map<String, Object> params = new HashMap<>();
        //正常队列设置死信交换机 参数 key 是固定值
        params.put("x-dead-letter-exchange", DEAD_EXCHANGE);
        //正常队列设置死信 routing-key 参数 key 是固定值
        params.put("x-dead-letter-routing-key", "lisi");
        String normalQueue = "normal-queue";
        channel.queueDeclare(normalQueue, false, false, false, params);
        channel.queueBind(normalQueue, NORMAL_EXCHANGE, "zhangsan");
        System.out.println("等待接收消息........... ");
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) ->
        {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            if (message.equals("info5")) {
                System.out.println("Consumer01 接收到消息" + message + "并拒绝签收该消息");
                //requeue 设置为 false 代表拒绝重新入队 该队列如果配置了死信交换机将发送到死信队列中
                channel.basicReject(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
            } else {
                System.out.println("Consumer01 接收到消息" + message);
                channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
            }
        };
        boolean autoAck = false;
        channel.basicConsume(normalQueue, autoAck, deliverCallback, consumerTag -> {
        });
    }
}

3.C2 消费者代码不变 启动消费者 1 然后再启动消费者 2

7.延时队列

7.1 延时队列概念

延时队列,队列内部是有序的最重要的特性就体现在它的延时属性上延时队列中的元素是希望 在指定时间到了以后或之前取出和处理简单来说延时队列就是用来存放需要在指定时间被处理的 元素的队列。

7.2 延时队列的使用场景

1. 订单在十分钟之内未支付则自动取消

2.新创建的店铺如果在十天内都没有上传过商品则自动发送消息提醒。

3.用户注册成功后如果三天内没有登陆则进行短信提醒。

4.用户发起退款如果三天内没有得到处理则通知相关运营人员。

5.预定会议后需要在预定的时间点前十分钟通知各个与会人员参加会议

这些场景都有一个特点需要在某个事件发生之后或者之前的指定时间点完成某一项任务如 发生订单生成事件在十分钟之后检查该订单支付状态然后将未支付的订单进行关闭看起来似乎 使用定时任务一直轮询数据每秒查一次取出需要被处理的数据然后处理不就完事了吗如果 数据量比较少确实可以这样做比如对于“如果账单一周内未支付则进行自动结算”这样的需求 如果对于时间不是严格限制而是宽松意义上的一周那么每天晚上跑个定时任务检查一下所有未支 付的账单确实也是一个可行的方案。但对于数据量比较大并且时效性较强的场景如“订单十 分钟内未支付则关闭“短期内未支付的订单数据可能会有很多活动期间甚至会达到百万甚至千万 级别对这么庞大的数据量仍旧使用轮询的方式显然是不可取的很可能在一秒内无法完成所有订单 的检查同时会给数据库带来很大压力无法满足业务要求而且性能低下。

7.3 RabbitMQ 中的 TTL

TTL 是什么呢TTL 是 RabbitMQ 中一个消息或者队列的属性表明一条消息或者该队列中的所有 消息的最大存活时间

单位是毫秒。换句话说如果一条消息设置了 TTL 属性或者进入了设置TTL 属性的队列那么这 条消息如果在TTL 设置的时间内没有被消费则会成为"死信"。如果同时配置了队列的TTL 和消息的 TTL那么较小的那个值将会被使用有两种方式设置 TTL。

7.3.1. 消息设置TTL

另一种方式便是针对每条消息设置TTL

   rabbitTemplate.convertAndSend("exchange","routingKey","message", correlationData->{
             correlationData.getMessageProperties().setExpiration(String.valueOf(10*1000));
            return correlationData;
        });

7.3.2. 队列设置TTL

第一种是在创建队列的时候设置队列的“x-message-ttl”属性

QueueBuilder.durable("queueName").expires(10*1000).build();

7.3.3. 两者的区别

如果设置了队列的 TTL 属性那么一旦消息过期就会被队列丢弃(如果配置了死信队列被丢到死信队 列中)而第二种方式消息即使过期也不一定会被马上丢弃因为消息是否过期是在即将投递到消费者 之前判定的如果当前队列有严重的消息积压情况则已过期的消息也许还能存活较长时间另外还需 要注意的一点是如果不设置 TTL表示消息永远不会过期如果将 TTL 设置为 0则表示除非此时可以 直接投递该消息到消费者否则该消息将会被丢弃。

前一小节我们介绍了死信队列刚刚又介绍了 TTL至此利用 RabbitMQ 实现延时队列的两大要素已 经集齐接下来只需要将它们进行融合再加入一点点调味料延时队列就可以新鲜出炉了。想想看延 时队列不就是想要消息延迟多久被处理吗TTL 则刚好能让消息在延迟多久之后成为死信另一方面 成为死信的消息都会被投递到死信队列里这样只需要消费者一直消费死信队列里的消息就完事了因为 里面的消息都是希望被立即处理的消息。

7.4 整合springBoot

7.4.1 添加依赖

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

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!--RabbitMQ 依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.47</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.springfox</groupId>
            <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
            <version>2.9.2</version>
        </dependency>
        <!--RabbitMQ 测试依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
            <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.assertj</groupId>
            <artifactId>assertj-core</artifactId>
        </dependency>

7.4.2 配置文件

server:
  port: 8080
spring:
  rabbitmq:
    host: xxx.76.113.xxx
    port: 5672
    password: xxx
    username: xxx

7.5. 队列 TTL

7.5.1. 代码架构图

创建两个队列 QA 和 QB两者队列 TTL 分别设置为 10S 和 40S然后在创建一个交换机 X 和死信交 换机 Y它们的类型都是direct创建一个死信队列 QD它们的绑定关系如下

思维分析
1.队列QA绑定交换机X,路由键为XA,队列QA绑定死信交换机Y,延时时间为 10ms
2.队列QB绑定交换机X,路由键为XB,队列QB绑定死信交换机Y,延时时间为 40ms
3.死信队列QD和交换机Y进行绑定
4.写一个消费者监听QD队列 当QA或QB的超时时间到的时候就会进入到死信队列然后由消费者重新消费死信队列中的消息

7.5.2. 配置文件类代码

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.QueueBuilder;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.amqp.core.Queue;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


@Configuration
public class TtlQueueConfig {
    public static final String X_EXCHANGE = "X";
    public static final String QUEUE_A = "QA";
    public static final String QUEUE_B = "QB";
    public static final String Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE = "Y";
    public static final String DEAD_LETTER_QUEUE = "QD";

    // 声明 xExchange
    @Bean("xExchange")
    public DirectExchange xExchange() {
        return new DirectExchange(X_EXCHANGE);
    }

    // 声明 xExchange
    @Bean("yExchange")
    public DirectExchange yExchange() {
        return new DirectExchange(Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
    }

    //声明队列 A ttl 为 10s 并绑定到对应的死信交换机
    @Bean("queueA")
    public Queue queueA() {
        Map<String, Object> args = new HashMap<>(3);
        //声明当前队列绑定的死信交换机
        args.put("x-dead-letter-exchange", Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        //声明当前队列的死信路由 key
        args.put("x-dead-letter-routing-key", "YD");
        //声明队列的 TTL
        args.put("x-message-ttl", 10000);
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_A).withArguments(args).build();
    }

    // 声明队列 A 绑定 X 交换机
    @Bean
    public Binding queueaBindingX(@Qualifier("queueA") Queue queueA,
                                  @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueA).to(xExchange).with("XA");
    }

    //声明队列 B ttl 为 40s 并绑定到对应的死信交换机
    @Bean("queueB")
    public Queue queueB() {
        Map<String, Object> args = new HashMap<>(3);
        //声明当前队列绑定的死信交换机
        args.put("x-dead-letter-exchange", Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        //声明当前队列的死信路由 key
        args.put("x-dead-letter-routing-key", "YD");
        //声明队列的 TTL
        args.put("x-message-ttl", 40000);
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_B).withArguments(args).build();
    }

    //声明队列 B 绑定 X 交换机
    @Bean
    public Binding queuebBindingX(@Qualifier("queueB") Queue queue1B,
                                  @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queue1B).to(xExchange).with("XB");
    }

    //声明死信队列 QD
    @Bean("queueD")
    public Queue queueD() {
        return new Queue(DEAD_LETTER_QUEUE);
    }

    //声明死信队列 QD 绑定关系
    @Bean
    public Binding deadLetterBindingQAD(@Qualifier("queueD") Queue queueD,
                                        @Qualifier("yExchange") DirectExchange yExchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueD).to(yExchange).with("YD");
    }
}

7.5.3. 消息生产者代码

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.util.DateUtil;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.text.DateFormat;
import java.util.Date;


@Slf4j
@RequestMapping("ttl")
@RestController
public class SendMsgController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @GetMapping("sendMsg/{message}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message) {
        DateFormat format = DateUtil.newTimestampDateFormat();
        log.info("当前时间{},发送一条信息给两个 TTL 队列:{}", format.format(new Date()), message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X", "XA", "消息来自 ttl 为 10S 的队列: " + message);
        rabbitTemplate.convertAndSend("X", "XB", "消息来自 ttl 为 40S 的队列: " + message);


    }
}

7.5.4. 消息消费者代码

import com.rabbitmq.client.Channel;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.util.DateUtil;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.IOException;
import java.util.Date;


@Slf4j
@Component
public class DeadLetterQueueConsumer {
    @RabbitListener(queues = "QD")
    public void receiveD(Message message, Channel channel) throws IOException {
        String msg = new String(message.getBody());
        String date = DateUtil.newTimestampDateFormat().format(new Date());
        log.info("当前时间{},收到死信队列信息{}", date, msg);
    }
}

第一条消息在 10S 后变成了死信消息然后被消费者消费掉

第二条消息在 40S 之后变成了死信消息 然后被消费掉这样一个延时队列就打造完成了。 不过如果这样使用的话岂不是每增加一个新的时间需求就要新增一个队列这里只有 10S 和 40S 两个时间选项如果需要一个小时后处理那么就需要增加TTL 为一个小时的队列如果是预定会议室然 后提前通知这样的场景岂不是要增加无数个队列才能满足需求

7.6. 延时队列优化

7.6.1. 代码架构图

在这里新增了一个队列 QC,绑定关系如下,该队列不设置TTL 时间

思路
    

7.6.2. 配置文件类代码

  //声明队列 C 死信交换机
    @Bean("queueC")
    public Queue queueC(){
        Map<String, Object> args = new HashMap<>(3);
        //声明当前队列绑定的死信交换机
        args.put("x-dead-letter-exchange", Y_DEAD_LETTER_EXCHANGE);
        //声明当前队列的死信路由 key
        args.put("x-dead-letter-routing-key", "YD");
        //没有声明 TTL 属性
        return QueueBuilder.durable(QUEUE_C).withArguments(args).build();
    }
    //声明队列 B 绑定 X 交换机
    @Bean
    public Binding queuecBindingX(@Qualifier("queueC") Queue queueC,
                                  @Qualifier("xExchange") DirectExchange xExchange){
        return BindingBuilder.bind(queueC).to(xExchange).with("XC");
    }

7.6.3 消费者代码

  @GetMapping("sendExpirationMsg/{message}/{ttlTime}")
    public void sendMsg(@PathVariable String message, @PathVariable String ttlTime) {
        rabbitTemplate.convertAndSend("X", "XC", message, correlationData -> {
            correlationData.getMessageProperties().setExpiration(String.valueOf(Integer.valueOf(ttlTime)*1000));
            return correlationData;
        });
        log.info("当前时间{},发送一条时长{}毫秒 TTL 信息给队列 C:{}", new Date(), ttlTime, message);
    }

看起来似乎没什么问题但是在最开始的时候就介绍过如果使用在消息属性上设置 TTL 的方式消 息可能并不会按时“死亡“因为 RabbitMQ 只会检查第一个消息是否过期如果过期则丢到死信队列 如果第一个消息的延时时长很长而第二个消息的延时时长很短第二个消息并不会优先得到执行。

7.7 Rabbitmq 插件实现延迟队列

7.7.1 docker安装插件

选择插件的时候注意插件版本和MQ版本的匹配

插件地址https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-delayed-message-exchange

将下载好的rabbitmq_delayed_message_exchange-3.8.0.ez上传至服务器使用docker cp拷贝至容器内plugins 下

docker cp rabbitmq_delayed_message_exchange-3.8.0.ez d71bee09df3c:/plugins

进入容器内部然后开启插件

  # 进入容器内部
  docker exec -it b66aab7a2cdd /bin/bash
  # 开启插件 不需要跟版本号 无需重新启动mq容器
  rabbitmq-plugins enable rabbitmq_delayed_message_exchange

最后到mq后台即可看到交换机的类型多了一种

7.7.2 基于插件完成延迟消息

1.配置自定义交换机

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.CustomExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


@Configuration
public class DelayedQueueConfig {
    public static final String DELAYED_QUEUE_NAME = "delayed.queue";
    public static final String DELAYED_EXCHANGE_NAME = "delayed.exchange";
    public static final String DELAYED_ROUTING_KEY = "delayed.routingkey";
    @Bean
    public Queue delayedQueue() {
        return new Queue(DELAYED_QUEUE_NAME);
    }
    //自定义交换机 我们在这里定义的是一个延迟交换机
    @Bean
    public CustomExchange delayedExchange(){
        Map<String, Object> args = new HashMap<>();
        //自定义交换机的类型
        args.put("x-delayed-type", "direct");
        return new CustomExchange(DELAYED_EXCHANGE_NAME, "x-delayed-message", true, false, args);
    }
    @Bean
    public Binding bindingDelayedQueue(@Qualifier("delayedQueue") Queue queue, @Qualifier("delayedExchange") CustomExchange delayedExchange) {
        return  BindingBuilder.bind(queue).to(delayedExchange).with(DELAYED_ROUTING_KEY).noargs();
    }
}

2.消费者

  private static final String DELAYED_QUEUE_NAME = "delayed.queue";
    @RabbitListener(queues = DELAYED_QUEUE_NAME)
    public void receiveDelayedQueue(Message
                                            message){String msg = new
            String(message.getBody());
        log.info("当前时间{},收到延时队列的消息{}", new Date().toString(), msg);

    }

3.生产者

   @GetMapping("sendDelayMsg/{message}/{delayTime}")
    public Map sendMsg(@PathVariable String message, @PathVariable Integer delayTime) {
        rabbitTemplate.convertAndSend(DELAYED_EXCHANGE_NAME, DELAYED_ROUTING_KEY, message,
                correlationData -> {
                    correlationData.getMessageProperties().setDelay(delayTime);
                    return correlationData;
                });
                log.info(" 当 前 时 间  {}, 发 送 一 条 延 迟 {} 毫秒的信息给队列 delayed.queue:{}", new
                Date(), delayTime, message);
         Map<String, String> map = new HashMap<>();
         map.put("code","200");
         map.put("delayTime",message);
         map.put("sendBody",message);
         map.put("message","SUCCESS");
         return map;
    }

4.测试

发送消息1
http://localhost:8081/ttl/sendDelayMsg/message1/20000
发送消息2
http://localhost:8081/ttl/sendDelayMsg/message2/10000
最终看到控制台先输出 message2 可以看到延迟队列延迟的不再是整个队列而是针对与某一条消息进行延迟

7.8 总结

延时队列在需要延时处理的场景下非常有用使用 RabbitMQ 来实现延时队列可以很好的利用 RabbitMQ 的特性如消息可靠发送、消息可靠投递、死信队列来保障消息至少被消费一次以及未被正 确处理的消息不会被丢弃。另外通过 RabbitMQ 集群的特性可以很好的解决单点故障问题不会因为 单个节点挂掉导致延时队列不可用或者消息丢失。

当然延时队列还有很多其它选择比如利用 Java 的 DelayQueue利用 Redis 的 zset利用 Quartz 或者利用 kafka 的时间轮这些方式各有特点,看需要适用的场景

8.发布确认高级

在生产环境中由于一些不明原因导致 rabbitmq 重启在 RabbitMQ 重启期间生产者消息投递失败 导致消息丢失需要手动处理和恢复。于是我们开始思考如何才能进行 RabbitMQ 的消息可靠投递呢 特 别是在这样比较极端的情况RabbitMQ 集群不可用的时候无法投递的消息该如何处理呢

8.1 消息发布确认回调

8.1.1. 确认机制方案

8.1.2. 代码架构图

8.1.3. 配置文件

在配置文件当中需要添加 spring.rabbitmq.publisher-confirm-type=correlated

⚫ NONE 禁用发布确认模式是默认值

⚫ CORRELATED 发布消息成功到交换器后会触发回调方法

⚫ SIMPLE

经测试有两种效果其一效果和 CORRELATED 值一样会触发回调方法 其二在发布消息成功后使用 rabbitTemplate 调用 waitForConfirms 或 waitForConfirmsOrDie 方法 等待 broker 节点返回发送结果根据返回结果来判定下一步的逻辑要注意的点是 waitForConfirmsOrDie 方法如果返回 false 则会关闭 channel则接下来无法发送消息到 broker

8.1.4. 添加配置类

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class ConfirmConfig {
    public static final String CONFIRM_EXCHANGE_NAME = "confirm.exchange";
    public static final String CONFIRM_QUEUE_NAME = "confirm.queue";
    //声明业务 Exchange
    @Bean("confirmExchange")
    public DirectExchange confirmExchange(){
        return new DirectExchange(CONFIRM_EXCHANGE_NAME);
    }
    // 声明确认队列
    @Bean("confirmQueue")
    public Queue confirmQueue(){
        return QueueBuilder.durable(CONFIRM_QUEUE_NAME).build();
    }
    // 声明确认队列绑定关系
    @Bean
    public Binding queueBinding(@Qualifier("confirmQueue") Queue queue,
                                @Qualifier("confirmExchange") DirectExchange exchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("key");
    }
}

8.1.5. 消息生产者

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/confirm")
@Slf4j
public class ProducerController {
    private static final String CONFIRM_EXCHANGE_NAME = "confirm.exchange";
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;


      @GetMapping("sendMessage/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message) {
        //指定消息 id 为 1
        CorrelationData correlationData1 = new CorrelationData("1");
        String routingKey = "key";
        rabbitTemplate.convertAndSend(CONFIRM_EXCHANGE_NAME, routingKey, message + routingKey, correlationData1);
        // 故意将消息2设置为没有的交换机模拟发送消息失败
        CorrelationData correlationData2 = new CorrelationData("2");
        rabbitTemplate.convertAndSend(CONFIRM_EXCHANGE_NAME+"_1", routingKey, message + routingKey, 		correlationData2);
        log.info("发送消息内容:{}", message);
    }
}

8.1.6. 回调接口

@Component
@Slf4j
public class MyCallBack implements RabbitTemplate.ConfirmCallback, InitializingBean {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    /**
     * 通过实现 ConfirmCallback 接口消息发送到 Broker 后触发回调确认消息是否到达 Broker 服务器
     * 也就是只确认是否正确到达 Exchange 中(如果是路由key不正确那不会回调该方法)
     * CorrelationData 消息相关数据
     * ack 交换机是否收到消息
     * 
     */
    @Override
    public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
        String id = correlationData != null ? correlationData.getId() : "";
        if (ack) {
            log.info("交换机已经收到 id 为:{}的消息", id);
        } else {
            log.info("交换机还未收到 id 为:{}消息,由于原因:{}", id, cause);
        }
    }

    /**
     * MyCallBacks实例化完毕后注入给rabbitTemplate
     **/
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(this);
    }
}

8.1.7. 消息消费者

 private static final String CONFIRM_QUEUE_NAME = "confirm.queue";
    @RabbitListener(queues = CONFIRM_QUEUE_NAME)
    public void receiveMsg(Message message) {
        String msg = new  String(message.getBody());
        log.info("接受到队列 confirm.queue 消息:{}", msg);
    }

测试 http://localhost:8081/confirm/sendMessage/hello 可以看到一条消息成功一条消息失败

8.2. 回退消息

8.2.1 配置文件配置

spring.rabbitmq.publisher-returns=true

8.2.2消息回退接口

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Slf4j
@Component
public class ReturnCallback implements RabbitTemplate.ReturnCallback, InitializingBean {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
     // 消息发送失败时回调比如消息无法路由到正确的路由key(如果交换机本身配置不正确会导致方法得不到回调)
    @Override
    public void returnedMessage(Message message, int replyCode, String replyText, String exchange, String routingKey) {
        log.error(" 消 息 {}, 被 交 换 机 {} 退 回  退 回 原 因 :{}, 路 由 key:{}",new String(message.getBody()),message,replyText,routingKey);
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        // 开启委托模式
        rabbitTemplate.setMandatory(true);
        // 消息失败的时候交给当前类进行处理
        rabbitTemplate.setReturnCallback(this);
    }
}

8.2.3 测试

@RestController
@RequestMapping("/confirm")
@Slf4j
public class ProducerController {
    private static final String CONFIRM_EXCHANGE_NAME = "confirm.exchange";
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;


    @GetMapping("sendMessage/{message}")
    public void sendMessage(@PathVariable String message) {
        //指定消息 id 为 1
        CorrelationData correlationData1 = new CorrelationData("1");
        String routingKey = "key";
        rabbitTemplate.convertAndSend(CONFIRM_EXCHANGE_NAME, routingKey, message + routingKey, correlationData1);
        // 故意将消息2设置为没有的交换机模拟发送消息失败
        CorrelationData correlationData2 = new CorrelationData("2");
        rabbitTemplate.convertAndSend(CONFIRM_EXCHANGE_NAME+"-1", routingKey, message + routingKey, correlationData2);

        CorrelationData correlationData3= new CorrelationData("3");
        rabbitTemplate.convertAndSend(CONFIRM_EXCHANGE_NAME, routingKey, message+"-1" + routingKey, correlationData3);

        log.info("发送消息内容:{}", message);
    }
}

8.3. 备份交换机

有了 mandatory 参数和回退消息我们获得了对无法投递消息的感知能力有机会在生产者的消息 无法被投递时发现并处理。但有时候我们并不知道该如何处理这些无法路由的消息最多打个日志然 后触发报警再来手动处理。而通过日志来处理这些无法路由的消息是很不优雅的做法特别是当生产者 所在的服务有多台机器的时候手动复制日志会更加麻烦而且容易出错。而且设置 mandatory 参数会增 加生产者的复杂性需要添加处理这些被退回的消息的逻辑。如果既不想丢失消息又不想增加生产者的 复杂性该怎么做呢前面在设置死信队列的文章中我们提到可以为队列设置死信交换机来存储那些 处理失败的消息可是这些不可路由消息根本没有机会进入到队列因此无法使用死信队列来保存消息。 在 RabbitMQ 中有一种备份交换机的机制存在可以很好的应对这个问题。什么是备份交换机呢备份 交换机可以理解为 RabbitMQ 中交换机的“备胎”当我们为某一个交换机声明一个对应的备份交换机时就 是为它创建一个备胎当交换机接收到一条不可路由消息时将会把这条消息转发到备份交换机中由备 份交换机来进行转发和处理通常备份交换机的类型为 Fanout 这样就能把所有消息都投递到与其绑定 的队列中然后我们在备份交换机下绑定一个队列这样所有那些原交换机无法被路由的消息就会都进 入这个队列了。当然我们还可以建立一个报警队列用独立的消费者来进行监测和报警。

8.3.1. 代码架构图

8.3.2. 修改配置类

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class ConfirmConfig {
    public static final String CONFIRM_EXCHANGE_NAME = "confirm.exchange";
    public static final String CONFIRM_QUEUE_NAME = "confirm.queue";
    public static final String BACKUP_EXCHANGE_NAME = "backup.exchange";
    public static final String BACKUP_QUEUE_NAME = "backup.queue";
    public static final String WARNING_QUEUE_NAME = "warning.queue";
    // 声明确认队列
    @Bean("confirmQueue")
    public Queue confirmQueue(){
        return QueueBuilder.durable(CONFIRM_QUEUE_NAME).build();
    }
    //声明确认队列绑定关系
    @Bean
    public Binding queueBinding(@Qualifier("confirmQueue") Queue queue,
                                @Qualifier("confirmExchange") DirectExchange exchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with("key1");
    }
    //声明备份 Exchange
    @Bean("backupExchange")
    public FanoutExchange backupExchange(){
        return new FanoutExchange(BACKUP_EXCHANGE_NAME);
    }
    //声明确认 Exchange 交换机的备份交换机
    @Bean("confirmExchange")
    public DirectExchange
    confirmExchange(){ExchangeBuilder
            exchangeBuilder =
            ExchangeBuilder.directExchange(CONFIRM_EXCHANGE_NAME)
                    .durable(true)
                     //设置该交换机的备份交换机
                    .withArgument("alternate-exchange", BACKUP_EXCHANGE_NAME);
        return (DirectExchange)exchangeBuilder.build();
    }
    // 声明警告队列
    @Bean("warningQueue")
    public Queue warningQueue(){
        return QueueBuilder.durable(WARNING_QUEUE_NAME).build();
    }
    // 声明报警队列绑定关系
    @Bean
    public Binding warningBinding(@Qualifier("warningQueue") Queue queue,
                                  @Qualifier("backupExchange") FanoutExchange
                                          backupExchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(backupExchange);
    }
    // 声明备份队列
    @Bean("backQueue")
    public Queue backQueue(){
        return QueueBuilder.durable(BACKUP_QUEUE_NAME).build();
    }
    // 声明备份队列绑定关系
    @Bean
    public Binding backupBinding(@Qualifier("backQueue") Queue queue,
                                 @Qualifier("backupExchange") FanoutExchange backupExchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(backupExchange);
    }
}

8.3.3 警告消费者

    public static final String WARNING_QUEUE_NAME = "warning.queue";
    @RabbitListener(queues = WARNING_QUEUE_NAME)
    public void receiveWarningMsg(Message message) {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.error("报警发现不可路由消息{}", msg);
    }

8.3.4 注意事项

1. 测试注意事项 重新启动项目的时候需要把原来的confirm.exchange 删除因为我们修改了其绑定属性不然报以下错:

2. mandatory 参数与备份交换机可以一起使用的时候如果两者同时开启消息究竟何去何从谁优先 级高经过上面结果显示答案是备份交换机优先级高。

9. RabbitMQ 其他知识点

9.1. 幂等性

9.1.1. 概念

用户对于同一操作发起的一次请求或者多次请求的结果是一致的不会因为多次点击而产生了副作用。 举个最简单的例子那就是支付用户购买商品后支付支付扣款成功但是返回结果的时候网络异常 此时钱已经扣了用户再次点击按钮此时会进行第二次扣款返回结果成功用户查询余额发现多扣钱 了流水记录也变成了两条。在以前的单应用系统中我们只需要把数据操作放入事务中即可发生错误 立即回滚但是再响应客户端的时候也有可能出现网络中断或者异常等等

9.1.2. 消息重复消费

消费者在消费 MQ 中的消息时MQ 已把消息发送给消费者消费者在给MQ 返回 ack 时网络中断 故 MQ 未收到确认信息该条消息会重新发给其他的消费者或者在网络重连后再次发送给该消费者但 实际上该消费者已成功消费了该条消息造成消费者消费了重复的消息。

9.1.3. 解决思路

MQ 消费者的幂等性的解决一般使用全局 ID 或者写个唯一标识比如时间戳 或者 UUID 或者订单消费 者消费 MQ 中的消息也可利用 MQ 的该 id 来判断或者可按自己的规则生成一个全局唯一 id每次消费消 息时用该 id 先判断该消息是否已消费过。

9.1.4. 消费端的幂等性保障

在海量订单生成的业务高峰期生产端有可能就会重复发生了消息这时候消费端就要实现幂等性 这就意味着我们的消息永远不会被消费多次即使我们收到了一样的消息。业界主流的幂等性有两种操作:a. 唯一 ID+指纹码机制,利用数据库主键去重, b.利用 redis 的原子性去实现

9.1.5. 唯一ID+指纹码机制

指纹码:我们的一些规则或者时间戳加别的服务给到的唯一信息码,它并不一定是我们系统生成的基 本都是由我们的业务规则拼接而来但是一定要保证唯一性然后就利用查询语句进行判断这个 id 是否存 在数据库中,优势就是实现简单就一个拼接然后查询判断是否重复劣势就是在高并发时如果是单个数 据库就会有写入性能瓶颈当然也可以采用分库分表提升性能但也不是我们最推荐的方式。

9.1.6. Redis 原子性

利用 redis 执行 setnx 命令天然具有幂等性。从而实现不重复消费

9.2. 优先级队列

9.2.1. 使用场景

在我们系统中有一个订单催付的场景我们的客户在天猫下的订单,淘宝会及时将订单推送给我们如 果在用户设定的时间内未付款那么就会给用户推送一条短信提醒很简单的一个功能对吧但是tmall 商家对我们来说肯定是要分大客户和小客户的对吧比如像苹果小米这样大商家一年起码能给我们创 造很大的利润所以理应当然他们的订单必须得到优先处理而曾经我们的后端系统是使用 redis 来存 放的定时轮询大家都知道 redis 只能用 List 做一个简简单单的消息队列并不能实现一个优先级的场景所以订单量大了后采用 RabbitMQ 进行改造和优化,如果发现是大客户的订单给一个相对比较高的优先级 否则就是默认优先级

9.2.2. 如何添加

b.队列中代码添加优先级

c.消息中代码添加优先级

d.注意事项 要让队列实现优先级需要做的事情有如下事情:队列需要设置为优先级队列消息需要设置消息的优先 级消费者需要等待消息已经发送到队列中才去消费因为这样才有机会对消息进行排序

9.2.3. 实战

任何队列可以通过设置可选参数x-max-priority转换为优先级队列这个参数应该是1到255之间的正整数推荐设置1到10之间的数值表示队列应该支持的最大优先级声明优先级队列之后发布者可以使用priority属性发布优先级消息数字越大代表优先级越高

1.配置交换机和队列

    // 声明确优先级队列
    @Bean("precedenceExchange")
    public DirectExchange precedenceQueue(){
        return  ExchangeBuilder.directExchange( PRECEDENCE_EXCHANGE_NAME).build();
    }
    // 声明确优先级交换机
    @Bean("precedenceQueue")
    public Queue precedenceExchange(){
        return QueueBuilder.nonDurable(PRECEDENCE_QUEUE_NAME).maxPriority(10).build();
    }
    // 对 先级队列和优先级交换机绑定
    @Bean
    public Binding precedenceBinding(@Qualifier("precedenceQueue") Queue queue,
                                    @Qualifier("precedenceExchange") DirectExchange exchange){
        return BindingBuilder.bind(queue).to(exchange).with(PRECEDENCE_KEY);
    }

2.配置生产者

 @GetMapping("precedenceMsg/{message}/{counter}")
    public Map precedenceMsg(@PathVariable String message, @PathVariable Integer counter) {


        for (int i = 0; i < counter; i++) {
            final int priority = i;
            rabbitTemplate.convertAndSend(ConfirmConfig.PRECEDENCE_EXCHANGE_NAME, ConfirmConfig.PRECEDENCE_KEY, message+"-"+i, properties -> {
                //设置编码
                properties.getMessageProperties().setContentEncoding("utf-8");
                //设置优先级为毫秒
                properties.getMessageProperties().setPriority(priority);
                return properties;
            });
            log.info("当前时间  {}, 发送一条信息给队列 precedence.queue: {}", new Date(), message);
        }

        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("code", "200");
        map.put("delayTime", message);
        map.put("sendBody", message);
        map.put("message", "SUCCESS");
        return map;
    }

3.配置消费者

    @RabbitListener(queues =ConfirmConfig.PRECEDENCE_QUEUE_NAME )
    public void receivePrecedenceMsg(Message message) {
        String msg = new String(message.getBody());
        log.info("优先级消息{}", msg);

    }

9.3. 惰性队列

RabbitMQ 从 3.6.0 版本开始引入了惰性队列的概念。惰性队列会尽可能的将消息存入磁盘中而在消 费者消费到相应的消息时才会被加载到内存中它的一个重要的设计目标是能够支持更长的队列即支持 更多的消息存储。当消费者由于各种各样的原因(比如消费者下线、宕机亦或者是由于维护而关闭等)而致 使长时间内不能消费消息造成堆积时惰性队列就很有必要了。

默认情况下当生产者将消息发送到 RabbitMQ 的时候队列中的消息会尽可能的存储在内存之中 这样可以更加快速的将消息发送给消费者。即使是持久化的消息在被写入磁盘的同时也会在内存中驻留 一份备份。当 RabbitMQ 需要释放内存的时候会将内存中的消息换页至磁盘中这个操作会耗费较长的 时间也会阻塞队列的操作进而无法接收新的消息。虽然 RabbitMQ 的开发者们一直在升级相关的算法 但是效果始终不太理想尤其是在消息量特别大的时候。

9.3.2. 两种模式

队列具备两种模式default 和 lazy。默认的为default 模式在3.6.0 之前的版本无需做任何变更。lazy 模式即为惰性队列的模式可以通过调用 channel.queueDeclare 方法的时候在参数中设置也可以通过 Policy 的方式设置如果一个队列同时使用这两种方式设置的话那么 Policy 的方式具备更高的优先级。 如果要通过声明的方式改变已有队列的模式的话那么只能先删除队列然后再重新声明一个新的。

队列声明的时候可以通过“x-queue-mode”参数来设置队列的模式取值为“default”和“lazy”。下面示 例中演示了一个惰性队列的声明细节

9.3.3. 内存开销对比

在发送 1 百万条消息每条消息大概占 1KB 的情况下普通队列占用内存是 1.2GB而惰性队列仅仅 占用 1.5MB

10.RabbitMQ 集群

10.1. clustering

10.1.1. 使用集群的原因

最开始我们介绍了如何安装及运行 RabbitMQ 服务不过这些是单机版的无法满足目前真实应用的 要求。如果 RabbitMQ 服务器遇到内存崩溃、机器掉电或者主板故障等情况该怎么办单台 RabbitMQ 服务器可以满足每秒 1000 条消息的吞吐量那么如果应用需要 RabbitMQ 服务满足每秒 10 万条消息的吞吐量呢购买昂贵的服务器来增强单机 RabbitMQ 务的性能显得捉襟见肘搭建一个 RabbitMQ 集群才是 解决实际问题的关键.

10.1.2. 搭建步骤

为了方便这里直接给出脚本 注意给脚本添加执行权限 如果是云服务器还需要开放对应的端口

#!/bin/bash
#创建网卡
docker network create rabbitmq_net
# 开启端口号
firewall-cmd --zone=public --add-port=5671/tcp --add-port=5672/tcp --add-port=5673/tcp  --add-port=4367/tcp --add-port=4368/tcp --add-port=4369/tcp  --add-port=25671/tcp --add-port=25672/tcp --add-port=25673/tcp  --add-port=15671/tcp --add-port=15672/tcp --add-port=15673/tcp --permanent 
# 刷新防火墙规则
firewall-cmd --reload 
#安装三个rabbitmq组件一主两从
rabbitmq_master_pid=`docker run -d --name=rabbitmq_master -p 5671:5672 -p 15671:15672 -e RABBITMQ_NODENAME=rabbitmq_master -e RABBITMQ_ERLANG_COOKIE='docker-rabbitmq-cooke' -h rabbitmq_master --net=rabbitmq_net -v /web/rabbitmq_master/data:/var/lib/rabbitmq -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=CiA7rk7L_6gIKnaX rabbitmq:management`
echo "rabbitmq_maste启动成功,pid=$rabbitmq_master_pid"

rabbitmq_slave1_pid=`docker run -d --name=rabbitmq_slave1 -p 5672:5672 -p 15672:15672 -e RABBITMQ_NODENAME=rabbitmq_slave1 -e RABBITMQ_ERLANG_COOKIE='docker-rabbitmq-cooke' -h rabbitmq_slave1 --net=rabbitmq_net -v/web/rabbitmq_slave1/data:/var/lib/rabbitmq -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=CiA7rk7L_6gIKnaX  rabbitmq:management`
echo "rabbitmq_slave1_启动成功,pid=$rabbitmq_slave1_pid"

rabbitmq_slave2_pid=`docker run -d --name=rabbitmq_slave2 -p 5673:5672 -p 15673:15672 -e RABBITMQ_NODENAME=rabbitmq_slave2 -e RABBITMQ_ERLANG_COOKIE='docker-rabbitmq-cooke' -h rabbitmq_slave2 --net=rabbitmq_net -v /web/rabbitmq_slave2/data:/var/lib/rabbitmq -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=CiA7rk7L_6gIKnaX  rabbitmq:management`
echo "rabbitmq_slave2_启动成功,pid=$rabbitmq_slave2_pid"

#将延迟消息插件赋值到容器内部
docker cp /web/rabbitmq/plugins/rabbitmq_delayed_message_exchange-3.9.0.ez $rabbitmq_master_pid:/plugins
docker cp /web/rabbitmq/plugins/rabbitmq_delayed_message_exchange-3.9.0.ez $rabbitmq_slave1_pid:/plugins
docker cp /web/rabbitmq/plugins/rabbitmq_delayed_message_exchange-3.9.0.ez $rabbitmq_slave2_pid:/plugins

#开启三个组件的web管理端插件
docker exec -it rabbitmq_master rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
#开启三个组件的延迟消息管理端插件
docker exec -it rabbitmq_master rabbitmq-plugins enable  rabbitmq_delayed_message_exchange
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmq-plugins enable  rabbitmq_delayed_message_exchange
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmq-plugins enable  rabbitmq_delayed_message_exchange
#开启 shovel 插件 如果不需要开启该插件注释掉即可
docker exec -it rabbitmq_master rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel
docker exec -it rabbitmq_master rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel_management
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel_management
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel_management
# 开启 federation 插件 如果不需要开启该插件注释掉即可
docker exec -it rabbitmq_master enable rabbitmq_federation
docker exec -it rabbitmq_master enable rabbitmq_federation_management
docker exec -it rabbitmq_slave1 enable rabbitmq_federation
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmq_federation_management
docker exec -it rabbitmq_slave2 enable rabbitmq_federation
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmq_federation_management
#salve1加入集群
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmqctl stop_app
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmqctl join_cluster rabbitmq_master@rabbitmq_master
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmqctl start_app
#salve2加入集群
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmqctl stop_app
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmqctl join_cluster rabbitmq_master@rabbitmq_master
docker exec -it rabbitmq_slave2 rabbitmqctl start_app
#开启镜像队列 如果不开启镜像队列的话消息是得不到同步的
docker exec -it rabbitmq_slave1 rabbitmqctl set_policy ha-all "^" '{"ha-mode":"all"}'

停止集群容器并且删除

#!/bin/bash
pid_list=`docker ps | grep rabbitmq | awk '{print $1}' | tr '\n' ' '`
docker stop pid_list
docker rm -f pid_list

访问 http://host:15671|15672|15673 都是可以进行访问的

运行完集群脚本就可以看到集群搭建成功

而且可以看到我们延迟消息插件也已经安装完毕

10.1.3 RabbitMQ集群常用命令

#查看集群状态
rabbitmqctl cluster_status
#停止节点
rabbitmqctl stop_app
#启动节点
rabbitmqctl start_app
#重置节点
rabbitmqctl reset重置节点

#从集群中删除节点
#停止节点
rabbitmqctl stop_app
#重置节点
rabbitmqctl reset
#启动节点
rabbitmqctl start_app


#我们可以远程删除节点例如在必须处理无响应的节点时这很有用例如可以删除rabbit@rabbit1节点从rabbit@rabbit2节点
# on rabbit1
rabbitmqctl stop_app
# on rabbit2
rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@rabbit1

10.1.4 springboot rabbitMQ集群配置

rabbitmq:
    #指定client连接到的server的地址多个以逗号分隔(优先取addresses然后再取host)
    addresses: 127.0.0.1:6605,127.0.0.1:6606,127.0.0.1:6705 
    # 端口号如果是集群不需要填写端口号
    port:
	# 用户名
	username: 123456
	# 密码
    password: admin
    # 连接到rabbitMQ的vhost
    virtual-host: /
    #指定心跳超时单位秒0为不指定默认60s
    requested-heartbeat: 
    #是否启用 发布确认
    publisher-confirms: 
     # 是否启用发布返回
    publisher-reurns:
    #连接超时单位毫秒0表示无穷大不超时
    connection-timeout: 
    cache:
     # 缓存中保持的channel数量
      channel.size:
      # 当缓存数量被设置时从缓存中获取一个channel的超时时间单位毫秒如果为0则总是创建一个新channel
      channel.checkout-timeout: 
       # 缓存的连接数只有是CONNECTION模式时生效
      connection.size:
      # 连接工厂缓存模式CHANNEL 和 CONNECTION
      connection.mode: 
    listener:
     # 是否启动时自动启动容器
      simple.auto-startup:
      # 表示消息确认方式其有三种配置方式分别是none、manual和auto默认auto
      simple.acknowledge-mode: 
       # 最小的消费者数量
      simple.concurrency:
       # 最大的消费者数量
      simple.max-concurrency:
      # 指定一个请求能处理多少个消息如果有事务的话必须大于等于transaction数量.
      simple.prefetch: 
       # 指定一个事务处理的消息数量最好是小于等于prefetch的数量.
      simple.transaction-size:
      # 决定被拒绝的消息是否重新入队默认是true与参数acknowledge-mode有关系
      simple.default-requeue-rejected: 
      # 多少长时间发布空闲容器时间单位毫秒
      simple.idle-event-interval: 
       # 监听重试是否可用
      simple.retry.enabled:
      simple.retry.max-attempts: # 最大重试次数
       # 第一次和第二次尝试发布或传递消息之间的间隔
      simple.retry.initial-interval:
      # 应用于上一重试间隔的乘数
      simple.retry.multiplier: 
      # 最大重试时间间隔
      simple.retry.max-interval: 
      # 重试是有状态or无状态
      simple.retry.stateless: 
    template:
    # 启用强制信息默认false
      mandatory: 
      # receive() 操作的超时时间
      receive-timeout: 
       # sendAndReceive() 操作的超时时间
      reply-timeout:
      # 发送重试是否可用
      retry.enabled: 
      # 最大重试次数
      retry.max-attempts:
      # 第一次和第二次尝试发布或传递消息之间的间隔
      retry.initial-interval: 
       # 应用于上一重试间隔的乘数
      retry.multiplier:
       #最大重试时间间隔
      retry.max-interval:

springBoot关于RabbitMq类说明

类	作用
Queue	对应RabbitMQ中Queue
AmqpTemplate	接口用于向RabbitMQ发送和接收Message
RabbitTemplate	AmqpTemplate的实现类
@RabbitListener	指定消息接收方可以配置在类和方法上
@RabbitHandler	指定消息接收方只能配置在方法上可以与@RabbitListener一起使用
Message	对RabbitMQ消息的封装
Exchange	对RabbitMQ的Exchange的封装子类有TopicExchange、FanoutExchange和DirectExchange等
Binding	将一个Queue绑定到某个Exchange本身只是一个声明并不做实际绑定操作
AmqpAdmin	接口用于Exchange和Queue的管理比如创建/删除/绑定等自动检查Binding类并完成绑定操作
RabbitAdmin	AmqpAdmin的实现类
ConnectionFactory	创建Connection的工厂类RabbitMQ也有一个名为ConnectionFactory的类但二者没有继承关系,Spring ConnectionFactory可以认为是对RabbitMQ ConnectionFactory的封装
CachingConnectionFactory	Spring ConnectionFactory的实现类可以用于缓存Channel和Connection
Connection	Spring中用于创建Channel的连接类RabbitMQ也有一个名为Connection的类但二者没有继承关系Spring Connection是对RabbitMQ Connection的封装
SimpleConnection	Spring Connection的实现类将实际工作代理给RabbitMQ的Connection类
MessageListenerContainer	接口消费端负责与RabbitMQ服务器保持连接并将Message传递给实际的@RabbitListener/@RabbitHandler处理
RabbitListenerContainerFactory	接口用于创建MessageListenerContainer
SimpleMessageListenerContainer	MessageListenerContainer的实现类
SimpleRabbitListenerContainerFactory	RabbitListenerContainerFactory的实现类
RabbitProperties	用于配置Spring AMQP的Property类

10.1.5 正常搭建集群

# 1.修改 3 台机器的主机名称
vim /etc/hostname
2.配置各个节点的 hosts 文件让各个节点都能互相识别对方
vim /etc/hosts
10.211.55.74 node1
10.211.55.75 node2
10.211.55.76 node3
# 3.以确保各个节点的 cookie 文件使用的是同一个值
在 node1 上执行远程操作命令
scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie root@node2:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie root@node3:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
# 4.启动 RabbitMQ 服务,顺带启动 Erlang 虚拟机和 RbbitMQ 应用服务(在三台节点上分别执行以
下命令)
rabbitmq-server -detached
# 5.在节点 2 执行
rabbitmqctl stop_app
(rabbitmqctl stop 会将Erlang 虚拟机关闭rabbitmqctl stop_app 只关闭 RabbitMQ 服务)
rabbitmqctl reset
rabbitmqctl join_cluster rabbit@node1
rabbitmqctl start_app(只启动应用服务)
# 6.在节点 3 执行
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl reset
rabbitmqctl join_cluster rabbit@node2
rabbitmqctl start_app
# 7.集群状态
rabbitmqctl cluster_status
# 8.需要重新设置用户
创建账号
rabbitmqctl add_user admin 123
设置用户角色
rabbitmqctl set_user_tags admin administrator
设置用户权限
rabbitmqctl set_permissions -p "/" admin ".*" ".*" ".*"
# 9.解除集群节点(node2 和 node3 机器分别执行)
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl reset
rabbitmqctl start_app
rabbitmqctl cluster_status
rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@node2(node1 机器上执行)

10.2. 镜像队列

如果 RabbitMQ 集群中只有一个 Broker 节点那么该节点的失效将导致整体服务的临时性不可用并 且也可能会导致消息的丢失。可以将所有消息都设置为持久化并且对应队列的durable属性也设置为true但 是这样仍然无法避免由于缓存导致的问题因为消息在发送之后和被写入磁盘井执行刷盘动作之间存在一 个短暂却会产生问题的时间窗。通过 publisherconfirm 机制能够确保客户端知道哪些消息己经存入磁盘尽 管如此一般不希望遇到因单点故障导致的服务不可用。

引入镜像队列(Mirror Queue)的机制可以将队列镜像到集群中的其他 Broker 节点之上如果集群中 的一个节点失效了队列能自动地切换到镜像中的另一个节点上以保证服务的可用性。

10.2.2. 搭建步骤

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eo7hT3bm-1675538111120)(https://typroas.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/typroaImg/202302050211555.png)]

创建的队列以 mirror 开头的消息就会被同步到其他节点

10.3. Federation Exchange

10.3.1. 使用它的原因

(broker 北京)(broker 深圳)彼此之间相距甚远网络延迟是一个不得不面对的问题。有一个在北京 的业务(Client 北京) 需要连接(broker 北京)向其中的交换器 exchangeA 发送消息此时的网络延迟很小 (Client 北京)可以迅速将消息发送至 exchangeA 中就算在开启了 publisherconfirm 机制或者事务机制的情 况下也可以迅速收到确认信息。此时又有个在深圳的业务(Client 深圳)需要向 exchangeA 发送消息 那 么(Client 深圳) (broker 北京)之间有很大的网络延迟(Client 深圳) 将发送消息至 exchangeA 会经历一定 的延迟尤其是在开启了 publisherconfirm 机制或者事务机制的情况下(Client 深圳) 会等待很长的延迟 时间来接收(broker 北京)的确认信息进而必然造成这条发送线程的性能降低甚至造成一定程度上的阻 塞。 将业务(Client 深圳)部署到北京的机房可以解决这个问题但是如果(Client 深圳)调用的另些服务都部 署在深圳那么又会引发新的时延问题总不见得将所有业务全部部署在一个机房那么容灾又何以实现 这里 使用 Federation 插件就可以很好地解决这个问题.

10.3.2 搭建步骤

1.需要保证每台节点单独运行
2.在每台机器上开启 federation 相关插件
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_federation
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_federation_management
3.原理图(先运行 consumer 在 node2 创建 fed_exchange)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vwerYTWz-1675538111121)(https://typroas.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/typroaImg/202302050259043.png)]

在 downstream(node2)配置 upstream(node1)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-u3YqTTiu-1675538111121)(https://typroas.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/typroaImg/202302050300805.png)]

添加 policy

10.4 Federation Queue

10.4.1. 使用它的原因

联邦队列可以在多个 Broker 节点(或者集群)之间为单个队列提供均衡负载的功能。一个联邦队列可以 连接一个或者多个上游队列(upstream queue)并从这些上游队列中获取消息以满足本地消费者消费消息 的需求。

10.4.2 搭建步骤

1.原理图

2.添加 upstream(同上)

3.添加 policy

10.5 Shovel

10.5.1. 使用它的原因

Federation 具备的数据转发功能类似Shovel 够可靠、持续地从一个 Broker 中的队列(作为源端即 source)拉取数据并转发至另一个 Broker 中的交换器(作为目的端即 destination)。作为源端的队列和作为 目的端的交换器可以同时位于同一个 Broker也可以位于不同的 Broker 上。Shovel 可以翻译为"铲子"是 一种比较形象的比喻这个"铲子"可以将消息从一方"铲子"另一方。Shovel 行为就像优秀的客户端应用程 序能够负责连接源和目的地、负责消息的读写及负责连接失败问题的处理。

10.5.2 搭建步骤

1.开启插件(需要的机器都开启)
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_shovel_management
2.原理图(在源头发送的消息直接回进入到目的地队列)

3.添加 shovel 源和目的地