RabbitMQ消息中间件示例详解_Java教程

前言

rabbitmq 是使用 erlang 语言开发的消息中间件, 其遵循了高级消息队列协议(advanced message queuing protocol, amqp)。

与 kafka 等消息队列相比，rabbitmq 最大的优势在于其较高的可靠性:

提供确认(ack)和重传机制保证消息完成消费, 消费者异常不会导致消息丢失
提供消息持久化机制, broker 崩溃不会导致消息丢失
集群模式下工作, 保证高可用

因为具有较高可靠性和一致性, rabbitmq 可以胜任订单处理、秒杀等一致性要求较高的业务场景。

rabbitmq 概念与机制

rabbitmq 中的概念模型:

broker: 消息中间件实例, 可能是单个节点也可能是运行在多节点集群上的逻辑实体
消息(message): 消息由消息头和消息体两部分组成。消息头中包括routing-key、priority等标准消息头以及其它自定义消息头，用于定义rabbitmq对消息行为。消息体是字节流，包含消息内容。
连接(connection): 客户端与 broker 之间的 tcp连接
信道(channel): channel 是建立在 tcp 连接上的逻辑(虚拟)连接。多个 channel 复用同一个 tcp 连接, 以避免建立 tcp 连接的巨大开销。 rabbitmq 官方要求每个线程使用独立的 channel, 禁止多个线程共用 channel。
生产者(publisher): 发送消息的客户端线程
消费者(consumer): 处理消息的客户端线程
交换机(exchange): 交换机负责将消息投递到相应的队列
队列(queue): 接收并保存交换机投递的消息，直至被消费者成功消费。逻辑结构遵循先进先出fifo。
绑定(binding): 将队列(queue)注册到交换机(exchange)的路由表
虚拟主机(vhost): 每个broker下可建立多个vhost, 每个 vhost 可建立独立的 exchange、queue、绑定及权限系统。同一个 broker 下的 vhost 共享 connection、channel 和用户系统，就是说可以使用同一个用户身份使用同一个 channel 访问不同 vhost。

交换机(exchange)

生产者发送的消息会首先送到交换机(exchange), 交换机根据自身类型和消息的 routing-key 等信息将消息投递到绑定的消息队列中。

rabbitmq中的四种标准交换机:

direct: 如果消息的 routing-key 与队列的 binding-key 完全相同，direct类型的交换机则会将消息投递到该队列中。

多个队列可以使用相同的 binding-key 绑定到同一个 direct 交换机，direct 交换机会把消息投递到所有 binding-key 与消息 routing-key 相同的队列

topic: 允许队列的 binding-key 中包含通配符*和#, topic 交换机会将消息投递到 binding-key 与 routing-key 匹配的队列中。

通配符按照关键字进行匹配，如news.cn.a中的关键字是news、cn和a，即关键字按照.分割
#通配符匹配0个或多个关键字, news.#.a可以匹配news.a, news.cn.a和news.asia.cn.a等
*通配符匹配一个关键字, news.*.a匹配news.cn.a不匹配news.a、news.asia.cn.a

fanout: fanout 交换机不进行任何匹配, 将消息投递到所有绑定的队列

header: header 交换机根据消息头进行投递，现在已较少使用

我们可以使用 rabbitmq 的插件机制使用第三方交换机或自行开发交换机。如实现延时投递的。

消息头中的delivery-mode可以设置为 persistent(持久化) 或者 transient(易失)。 exchange 和 queue 在处理持久化的消息时都会先将消息写入磁盘中再进行下一步处理, 即使 rabbitmq 崩溃也不会丢失。

消费者客户端通常使用的channel.basicconsume使用推(push)模式投递消息, 即当有新消息时 broker 通过 channel 主动向客户端发送消息。客户端也可以使用channel.basicget从 broker 拉取消息。

ack机制

rabbitmq 提供了确认送达(acknowledge)机制保证消息被正确处理不会丢失。

确认送达的回执有三种:

ack: 消息已被成功处理
nack: 消息处理异常, 需要重新投递
reject: 消息非法, 丢弃消息

rabbitmq 的 queue 可以设置 no_ack=true, 则消息被投递后即删除不等待回执。

channel.basicconsume 可以指定auto_ack模式，若auto_ack=true当客户端收到完整消息后即会自动发出ack回执，否则必须显式的发出回执。

java 代码示例

首先安装并启动rabbitmq实例, mac用户可以使用 homebrew 进行安装:

				?

									brew install rabbitmq

启动服务:

				?

									brew services start rabbitmq

或者使用官方docker镜像:

				?

									docker run -d --hostname my-rabbit --name some-rabbit rabbitmq:3-management

rabbitmq官网提供了ubuntu、rpm以及windows等多种平台安装方式。

rabbitmq默认tcp端口为5672, web控制台默认端口15672。

在maven中添加依赖:

				?

									<dependency>

									 <groupid>com.rabbitmq</groupid>

									 <artifactid>amqp-client</artifactid>

									 <version>5.5.1</version>

									</dependency>

编写生产者:

				?

									package rabbit;

									import java.io.ioexception;

									import java.util.concurrent.timeoutexception;

									import com.rabbitmq.client.amqp;

									import com.rabbitmq.client.channel;

									import com.rabbitmq.client.connection;

									import com.rabbitmq.client.connectionfactory;

									/**

									 * @author finley

									 */

									public class rabbitproducer {

									 public static void main(string[] args) throws ioexception, timeoutexception {

									  connectionfactory factory = new connectionfactory();

									  factory.setusername("guest");

									  factory.setpassword("guest");

									  factory.sethost("localhost");

									  try (connection conn = factory.newconnection();

									    channel channel = conn.createchannel()) {

									   string exchangename = "test-exchange";

									   channel.exchangedeclare(exchangename, "direct", true);

									   string routingkey = "hello";

									   byte[] msg = "hello world".getbytes();

									   amqp.basicproperties.builder propsbuilder = new amqp.basicproperties.builder();

									   propsbuilder.deliverymode(2); // persistent

									   propsbuilder.priority(0); // normal

									   propsbuilder.contenttype("text/plain");

									   channel.basicpublish(exchangename, routingkey, propsbuilder.build(), msg);

									  }

									 }

									}

编写消费者:

				?

									package rabbit;

									import java.io.ioexception;

									import java.util.concurrent.timeoutexception;

									import com.rabbitmq.client.*;

									/**

									 * @author finley

									 */

									public class rabbitconsumer {

									 public static void main(string[] args) throws ioexception, timeoutexception {

									  connectionfactory factory = new connectionfactory();

									  factory.setusername("guest");

									  factory.setpassword("guest");

									  factory.sethost("localhost");

									  try (connection conn = factory.newconnection();

									    channel channel = conn.createchannel()) {

									   string exchangename = "test-exchange";

									   channel.exchangedeclare(exchangename, "direct", true);

									   string queuename = channel.queuedeclare().getqueue();

									   string bindingkey = "hello";

									   channel.queuebind(queuename, exchangename, bindingkey);

									   while(true) {

									    channel.basicconsume(queuename, false, "", new defaultconsumer(channel) {

									     @override

									     public void handledelivery(string consumertag, envelope envelope, amqp.basicproperties properties, byte[] body) throws ioexception {

									      string routingkey = envelope.getroutingkey();

									      string contenttype = properties.getcontenttype();

									      string bodystr = new string(body, "utf-8");

									      system.out.println("routingkey: " + routingkey + ", contenttype: " + contenttype + ", body: " + bodystr);

									      long deliverytag = envelope.getdeliverytag();

									      channel.basicack(deliverytag, false);

									     }

									    });

									   }

									  }

									 }

									}