SpringBoot : ch11 整合RabbitMQ

news2024/12/26 11:18:58

前言

在当今的互联网时代，消息队列成为了构建高可靠、高性能系统的重要组件之一。RabbitMQ作为一个可靠、灵活的消息中间件，被广泛应用于各种分布式系统中。

本篇博客将介绍如何使用Spring Boot整合RabbitMQ，实现消息的发送和接收。通过这种方式，我们可以实现系统之间的解耦，提高系统的可靠性和扩展性。

在开始之前，我们需要先了解一些基本概念。RabbitMQ是一个基于AMQP（高级消息队列协议）的消息中间件，它采用了生产者-消费者模型。生产者负责发送消息到消息队列，而消费者则从队列中接收并处理消息。这种模型使得系统的各个组件可以并行工作，提高了系统的吞吐量和响应速度。

为了使用RabbitMQ，我们首先需要安装和配置它。RabbitMQ提供了丰富的功能和管理界面，可以通过简单的命令进行安装和配置。安装完成后，我们可以使用Spring Boot提供的RabbitMQ Starter来方便地集成RabbitMQ到我们的项目中。

本篇博客将从如何配置RabbitMQ开始，介绍如何创建生产者和消费者，并通过代码示例详细说明它们的使用方法。这个案例将展示如何通过消息队列传递订单信息。

一、安装RabbitMQ

教程地址：RabbitMQ 安装及配置-CSDN博客

 

二、RabbitMQ 基本概念

RabbitMQ是一个功能强大的开源消息中间件，它基于AMQP（Advanced Message Queuing Protocol，高级消息队列协议）实现了可靠的消息传递。在学习如何使用Spring Boot整合RabbitMQ之前，我们需要了解一些RabbitMQ的基本概念。

  1. 消息(Message)：在RabbitMQ中，消息是指要传递的数据单元。它由一个消息体和一些可选的属性组成。消息体是实际要传递的数据，而属性则包含一些描述性的信息，例如消息的优先级、过期时间等。

  2. 生产者(Producer)：生产者是消息的发送方。它负责将消息发送到RabbitMQ的交换机(exchange)中，并指定一个路由键(routing key)。交换机根据路由键将消息路由到一个或多个队列(queue)中。

  3. 交换机(Exchange)：交换机是消息的分发中心，它接收从生产者发送的消息，并根据路由键将消息路由到一个或多个队列中。RabbitMQ提供了几种不同类型的交换机，包括直连交换机(direct exchange)、主题交换机(topic exchange)、扇形交换机(fanout exchange)和头交换机(headers exchange)。

  4. 队列(Queue)：队列是消息的存储区域，用于存储交换机发送过来的消息。每个队列都有一个名称，并且可以绑定到一个或多个交换机上。消费者可以从队列中接收消息，并进行相应的处理。

  5. 消费者(Consumer)：消费者是消息的接收方。它订阅一个或多个队列，并从队列中接收和处理消息。消费者可以以同步或异步的方式接收消息，可以手动确认消息的接收，也可以设置自动确认模式。

  6. 路由键(Routing Key)：路由键是生产者在发送消息时指定的一个关键字。交换机根据路由键将消息路由到一个或多个队列中。不同类型的交换机对路由键的匹配规则有不同的要求。

以上是一些RabbitMQ的基本概念，了解这些概念对于理解和使用RabbitMQ非常重要。在后续的博客中，我们将深入探讨这些概念，并通过实际的代码示例演示它们的用法。

三、前期准备 

1、新建项目，结构如下

2、导入依赖
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.amqp</groupId>
            <artifactId>spring-rabbit-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-boot.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.8.1</version>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                    <encoding>UTF-8</encoding>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>${spring-boot.version}</version>
                <configuration>
                    <mainClass>edu.nf.ch11.Ch11Application</mainClass>
                    <skip>true</skip>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>repackage</id>
                        <goals>
                            <goal>repackage</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

  1. <dependencies>部分包含了项目的依赖项。在这里，你定义了项目所需的各种依赖库。例如，spring-boot-starter-amqp是Spring Boot提供的用于集成AMQP（包括RabbitMQ）的起步依赖，而lombok是一个Java库，可以通过注解来减少样板代码。另外，还有一些用于测试的依赖项，比如spring-boot-starter-test和spring-rabbit-test。

  2. <dependencyManagement>部分通常用来集中管理依赖项的版本号。在这个例子中，它引入了org.springframework.boot:spring-boot-dependencies这个POM文件，并指定了版本号${spring-boot.version}。这样一来，项目中引用的Spring Boot相关的依赖都会使用统一的版本号，便于管理。

  3. <build>部分包含了项目的构建配置。其中的<plugins>定义了Maven构建过程中需要使用的插件。比如，maven-compiler-plugin指定了Java编译器的版本和编码方式，而spring-boot-maven-plugin则用于打包Spring Boot应用。在这里，它被配置为跳过执行（<skip>true</skip>），因此在实际构建过程中不会执行打包操作。

这些配置文件是构建一个基于Spring Boot和RabbitMQ的应用所必需的，它们定义了项目的依赖项、构建方式以及其他相关设置.

四、配置 RabbitMQ 配置类


@Configuration
public class RabbitConfig {

    public static final String EXCHANGE_NAME = "test.exchange";
    public static final String QUEUE_NAME = "test.queue";
    public static final String ROUTER_KEY = "KEY.TEST";

    /**
     * 装配交换机
     * @return
     */
    @Bean
    public DirectExchange exchange(){
        return new DirectExchange(EXCHANGE_NAME);
    }

    /**
     * 装配队列
     * @return
     */
    @Bean
    public Queue queue(){
        return new Queue(QUEUE_NAME,false);
    }

    /**
     * 将队列绑定到交换机
     * @return
     */
    @Bean
    public Binding binding(){
        return BindingBuilder
                .bind(queue())
                .to(exchange())
                .with(ROUTER_KEY);
    }


    /**
     * 装配自定义消息转换器
     * @return
     */
    @Bean
    public MessageConverter messageConverter(){
        return new Jackson2JsonMessageConverter();
    }

}

这段代码是一个用于配置RabbitMQ的类。让我解释一下其中的作用：

  1. @Configuration注解表示这是一个配置类，Spring会扫描该类并将其作为Bean定义加载到应用程序上下文中。

  2. exchange()方法使用@Bean注解将一个DirectExchange实例作为Bean加载到应用程序上下文中。DirectExchange是RabbitMQ中的一种类型的交换机，它通过指定的路由键将消息发送到与之匹配的队列。

  3. queue()方法使用@Bean注解将一个Queue实例作为Bean加载到应用程序上下文中。这个队列用于接收RabbitMQ中的消息。

  4. binding()方法使用@Bean注解将一个Binding实例作为Bean加载到应用程序上下文中。Binding用于将队列绑定到交换机并指定路由键。

  5. messageConverter()方法使用@Bean注解将一个MessageConverter实例作为Bean加载到应用程序上下文中。在这里，使用了Jackson2JsonMessageConverter，它是一个自定义的消息转换器，用于将消息以JSON格式进行序列化和反序列化。

通过使用这些Bean定义，你可以方便地配置RabbitMQ的交换机、队列、绑定关系以及消息转换器。

 

五、实体类

@Data
public class Order {

    private String orderId;

}

 存放订单信息。

 

六、生产者代码


@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class ProducerService {

    private final RabbitTemplate template;

    public void sendMessage(Order order){
        // 创建消息的唯一id
        CorrelationData correlationData = new CorrelationData();
        correlationData.setId(UUID.randomUUID().toString());
        // 发送消息
        template.convertAndSend(RabbitConfig.EXCHANGE_NAME,RabbitConfig.ROUTER_KEY,order,correlationData);
        // 确认发送成功
        template.setConfirmCallback((cdata,ack,cause) -> {
            if (ack){
                log.info("消息：" + cdata.getId() + "投递成功");
            }
        });
    }

}

这段代码是一个名为ProducerService的服务类，使用了RabbitTemplate来发送消息到RabbitMQ消息队列。

在sendMessage方法中，首先创建了一个唯一的消息id，然后使用RabbitTemplate的convertAndSend方法将消息发送到指定的交换机（exchange）和路由键（routing key）。同时也传入了一个CorrelationData对象作为附加数据。

接着，通过设置RabbitTemplate的确认回调（confirm callback），可以确保消息的投递成功。在回调函数中，判断ack参数是否为true，如果为true，则表示消息投递成功，并打印相关日志信息。

 

七、消费者代码


@Slf4j
@Service
@RabbitListener(queues = RabbitConfig.QUEUE_NAME)
public class ConsumerService {


    @RabbitHandler
    public void receive(Order order){
        log.info("处理订单：" + order.getOrderId());
    }

}

 这段代码是一个消费者服务类，使用了@RabbitListener注解来监听名为RabbitConfig.QUEUE_NAME的队列。当队列中有消息到达时，会调用receive方法来处理接收到的消息。

在receive方法中，通过参数Order order来接收从队列中获取的订单消息，并打印处理订单的相关日志信息。

需要注意的是，@RabbitHandler注解用于标识该方法为消息处理方法，用来处理从队列中接收到的消息。同时，消费者需要配置好RabbitMQ的连接信息以及队列的绑定关系，确保能够正确地从指定的队列中接收消息并进行处理。

 

八、测试

1、在Rabbitmq的后台UI页面查看交换机

等下我们测试的时候，成功的话会产生一个新的交换机，我能现在查看就是为了确保等一下代码测试的结果。 

 2、测试结果

    @Autowired
    private ProducerService service;

    @Test
    void testSendMessage() {
        Order order = new Order();
        order.setOrderId("ABC123");
        service.sendMessage(order);
    }

这段代码是一个单元测试方法，用于测试ProducerService类中的sendMessage方法。首先通过@Autowired注解将ProducerService类注入到当前测试类中。

在testSendMessage方法中，创建了一个订单对象，并设置订单号为ABC123。接着调用service的sendMessage方法，将订单消息发送到RabbitMQ的消息队列中。

需要注意的是，由于这是一个单元测试方法，测试环境中需要正确配置RabbitMQ的连接信息、交换机和队列等信息，确保能够正常发送和接收消息。同时，在进行测试时，可以通过查看相关日志信息来确认消息是否成功发送和接收。

运行结果：

 

生产成功了，并且消费也成功了，我们去UI页面查看一下。 

3、查看后台的数据
 

有我们刚刚新添加的交换机。

 在消费的时候会有相应的信息显示。

这部分数据看起来是关于RabbitMQ中队列状态的概况。让我解释一下这些数据的含义：

  • Virtual host: 虚拟主机的名称。
  • Name: 队列的名称。
  • Type: 队列的类型，这里显示为 "classic"，表示这是一个经典队列。
  • State: 队列的状态，这里显示为 "idle"，表示队列处于空闲状态。
  • Ready: 队列中准备就绪的消息数量，这里显示为0。
  • Unacked: 未确认的消息数量，这里显示为0。
  • Total incoming: 总共进入队列的消息数量，这里显示为0.20条/秒。
  • Deliver / Get: 传递/获取消息的速率，这里显示为0.20条/秒。
  • Ack: 确认消息的速率，这里显示为0.20条/秒。

根据这些数据，队列目前处于空闲状态，但是有消息以每秒0.20条的速率进入队列，并以同样的速率被传递和确认。

注意：不会一直显示的，当消费完之后就会变回0了。

 

九、什么是RabbitMQ的生产者和消费者，区别是什么？

RabbitMQ是一种消息代理（message broker），用于在应用程序之间传递消息。在RabbitMQ中，生产者（producer）是发送消息的应用程序，而消费者（consumer）则是接收和处理这些消息的应用程序。

生产者将消息发布到一个交换机（exchange）中，交换机根据指定的路由键（routing key）将消息路由到一个或多个队列（queue）。消费者订阅这些队列，并从队列中获取消息进行处理。

在RabbitMQ中，生产者和消费者之间是解耦的，它们不需要直接知道对方的存在。生产者只需要知道如何将消息发送到正确的交换机中，而消费者只需要知道如何从正确的队列中获取消息进行处理。

使用RabbitMQ的优点是可以实现异步通信，提高系统的可伸缩性和可靠性。生产者和消费者之间的解耦也使得系统更加灵活和易于维护。

区别：

生产者（Producer）和消费者（Consumer）是在消息队列模式中的两个角色，它们有以下几个主要区别：

  1. 功能角色：生产者负责生成并发送消息到消息队列，它是消息的发送方；而消费者则从消息队列中接收并处理消息，它是消息的接收方。

  2. 数据流方向：在消息队列中，数据流是单向的。生产者将消息发布到消息队列，而消费者从消息队列中获取消息进行处理。生产者和消费者之间通过消息队列进行解耦，彼此不直接通信。

  3. 关注点不同：生产者关注的是如何生成并发送消息，通常是根据业务逻辑生成消息内容；消费者关注的是如何接收和处理消息，通常是基于业务需求对消息进行相应的处理操作。

  4. 并发性：在消息队列中，可以有多个生产者同时向一个队列发送消息，也可以有多个消费者同时从一个队列接收消息。这样可以实现消息的并发处理，提高系统的吞吐量和响应速度。

  5. 灵活性：由于生产者和消费者之间通过消息队列进行解耦，因此它们可以独立地进行扩展和部署。可以根据需要增加或删除生产者和消费者，而不会对整个系统造成影响。

总而言之，生产者负责生成和发送消息到消息队列，消费者负责接收和处理消息。它们在功能角色、数据流方向、关注点、并发性和灵活性等方面有所不同。通过合理使用生产者和消费者，可以实现高效的异步通信和解耦的系统架构。

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