RabbitMQ 基础

1.初识RabbitMQ

1.1.同步调用

我们现在基于OpenFeign的调用都属于是同步调用，那么这种方式存在哪些问题呢？

拓展性差
性能下降
级联失败

而要解决这些问题，我们就必须用异步调用的方式来代替同步调用。

1.2.异步调用

异步调用方式其实就是基于消息通知的方式，一般包含三个角色：

消息发送者：投递消息的人，就是原来的调用方
消息Broker：管理、暂存、转发消息，你可以把它理解成微信服务器
消息接收者：接收和处理消息的人，就是原来的服务提供方

在异步调用中，发送者不再直接同步调用接收者的业务接口，而是发送一条消息投递给消息Broker。然后接收者根据自己的需求从消息Broker那里订阅消息。每当发送方发送消息后，接受者都能获取消息并处理。这样，发送消息的人和接收消息的人就完全解耦了。

异步调用的优势包括：

耦合度更低
性能更好
业务拓展性强
故障隔离，避免级联失败

当然，异步通信也并非完美无缺，它存在下列缺点：

完全依赖于Broker的可靠性、安全性和性能
架构复杂，后期维护和调试麻烦

2.RabbitMQ

RabbitMQ是基于Erlang语言开发的开源消息通信中间件，官网地址：
Messaging that just works — RabbitMQ

2.1.安装

我们同样基于Docker来安装RabbitMQ，使用下面的命令即可：

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=liming \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 -v mq-plugins:/plugins \
 --name mq \
 --hostname mq \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 --network liming \
 -d \
 rabbitmq:3.8-management

在这里插入图片描述

可以看到在安装命令中有两个映射的端口：

15672：RabbitMQ提供的管理控制台的端口
5672：RabbitMQ的消息发送处理接口

安装完成后，我们访问 http://ip:15672即可看到管理控制台。首次访问需要登录，默认的用户名和密码在配置文件中已经指定了。

登录后即可看到管理控制台总览页面：

RabbitMQ对应的架构如图：

其中包含几个概念：

publisher：生产者，也就是发送消息的一方
consumer：消费者，也就是消费消息的一方
queue：队列，存储消息。生产者投递的消息会暂存在消息队列中，等待消费者处理
exchange：交换机，负责消息路由。生产者发送的消息由交换机决定投递到哪个队列。
virtual host：虚拟主机，起到数据隔离的作用。每个虚拟主机相互独立，有各自的exchange、queue

2.2.收发消息

2.2.1.交换机

我们打开Exchanges选项卡，可以看到已经存在很多交换机：

我们点击任意交换机，即可进入交换机详情页面。仍然会利用控制台中的publish message 发送一条消息：

这里是由控制台模拟了生产者发送的消息。由于没有消费者存在，最终消息丢失了，这样说明交换机没有存储消息的能力。

2.2.2.队列

我们打开Queues选项卡，新建一个队列：

命名为hello.queue1：

再以相同的方式，创建一个队列，密码为hello.queue2，最终队列列表如下：

此时，我们再次向amq.fanout交换机发送一条消息。会发现消息依然没有到达队列！！

怎么回事呢？
发送到交换机的消息，只会路由到与其绑定的队列，因此仅仅创建队列是不够的，我们还需要将其与交换机绑定。

2.2.3.绑定关系

点击Exchanges选项卡，点击amq.fanout交换机，进入交换机详情页，然后点击Bindings菜单，在表单中填写要绑定的队列名称：

相同的方式，将hello.queue2也绑定到改交换机。
最终，绑定结果如下：

2.2.4.发送消息

再次回到exchange页面，找到刚刚绑定的amq.fanout，点击进入详情页，再次发送一条消息：

回到Queues页面，可以发现hello.queue中已经有一条消息了：

点击队列名称，进入详情页，查看队列详情，这次我们点击get message：

可以看到消息到达队列了：

这个时候如果有消费者监听了MQ的hello.queue1或hello.queue2队列，自然就能接收到消息了。

2.3.数据隔离

2.3.1.用户管理

点击Admin选项卡，首先会看到RabbitMQ控制台的用户管理界面：

在这里插入图片描述

这里的用户都是RabbitMQ的管理或运维人员。目前只有安装RabbitMQ时添加的liming这个用户。仔细观察用户表格中的字段，如下：

Name：liming，也就是用户名
Tags：administrator，说明itheima用户是超级管理员，拥有所有权限
Can access virtual host： /，可以访问的virtual host，这里的/是默认的virtual host

对于小型企业而言，出于成本考虑，我们通常只会搭建一套MQ集群，公司内的多个不同项目同时使用。这个时候为了避免互相干扰，我们会利用virtual host的隔离特性，将不同项目隔离。一般会做两件事情：

给每个项目创建独立的运维账号，将管理权限分离。
给每个项目创建不同的virtual host，将每个项目的数据隔离。

比如，我们给门店营运项目创建一个新的用户，命名为sod：

在这里插入图片描述

你会发现此时sod用户没有任何virtual host的访问权限：

在这里插入图片描述

别急，接下来我们就来授权。

2.3.2.virtual host(虚拟主机)

我们先退出登录：

在这里插入图片描述

切换到刚刚创建的sod用户登录，然后点击Virtual Hosts菜单，进入virtual host管理页：

在这里插入图片描述

可以看到目前只有一个默认的virtual host，名字为 /。
我们可以给门店营运诊断项目创建一个单独的virtual host，而不是使用默认的/。

在这里插入图片描述

创建完成后如图：

在这里插入图片描述

由于我们是登录sod账户后创建的virtual host，因此回到users菜单，你会发现当前用户已经具备了对/sod这个virtual host的访问权限了：

在这里插入图片描述

此时，点击页面右上角的virtual host下拉菜单，切换virtual host为 /sod：

在这里插入图片描述

然后再次查看Queues选项卡，会发现之前的队列已经看不到了：

在这里插入图片描述

这就是基于virtual host 的隔离效果。

3.SpringAMQP

RabbitMQ使用AMQP协议，支持跨语言交互，官方提供了多种语言的客户端。在Java环境下，结合Spring框架使用Spring AMQP可以更加方便地进行消息收发，尤其是在生产环境中。Spring AMQP通过自动装配，与Spring Boot无缝集成，简化了RabbitMQ的使用。

SpringAmqp的官方地址：Spring AMQP

SpringAMQP提供了三个功能：

自动声明队列、交换机及其绑定关系
基于注解的监听器模式，异步接收消息
封装了RabbitTemplate工具，用于发送消息

3.1.编写Demo工程

在课前资料给大家提供了一个Demo工程，方便我们学习SpringAMQP的使用：

包括三部分：

mq-demo：父工程，管理项目依赖
publisher：消息的发送者
consumer：消息的消费者

在mq-demo这个父工程中，已经配置好了SpringAMQP相关的依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>cn.itcast.demo</groupId>
    <artifactId>mq-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <modules>
        <module>publisher</module>
        <module>consumer</module>
    </modules>
    <packaging>pom</packaging>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.12</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <!--单元测试-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

因此，子工程中就可以直接使用SpringAMQP了。

3.2.快速入门

在之前的案例中，我们都是经过交换机发送消息到队列，不过有时候为了测试方便，我们也可以直接向队列发送消息，跳过交换机。
在入门案例中，我们就演示这样的简单模型，如图：

也就是：

publisher直接发送消息到队列
消费者监听并处理队列中的消息

注意：这种模式一般测试使用，很少在生产中使用。

为了方便测试，我们现在控制台新建一个队列：simple.queue

在这里插入图片描述

添加成功：

在这里插入图片描述

3.1.1.消息发送

首先配置MQ地址，在publisher服务的application.yml中添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 47.108.181.66 # 你的服务器IP
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: /sod # 虚拟主机
    username: sod # 用户名
    password: 123 # 密码

然后在publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送：

package com.liming.publisher.amqp;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleQueue() {
        // 队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        // 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

打开控制台，可以看到消息已经发送到队列中：

在这里插入图片描述

3.1.2.消息接收

首先配置MQ地址，在consumer服务的application.yml中添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 47.108.181.66 # 你的服务器IP
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: /sod # 虚拟主机
    username: sod # 用户名
    password: 123 # 密码

然后在consumer服务的com.liming.consumer.listener包中新建一个类SpringRabbitListener，代码如下：

package com.liming.consumer.listener;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SpringRabbitListener {
    // 利用RabbitListener来声明要监听的队列信息
    // 将来一旦监听的队列中有了消息，就会推送给当前服务，调用当前方法，处理消息
    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("spring 消费者接收到消息：【" + msg + "】");
    }
}

3.1.3.测试

启动consumer服务，然后在publisher服务中运行测试代码，发送MQ消息。最终consumer收到消息：

在这里插入图片描述

3.3.WorkQueues模型

Work queues，任务模型。简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息。

当消息处理比较耗时的时候，可能生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往，消息就会堆积越来越多，无法及时处理。此时就可以使用work 模型，多个消费者共同处理消息处理，消息处理的速度就能大大提高了。

首先，我们在控制台创建一个新的队列，命名为work.queue：

在这里插入图片描述

3.3.1.消息发送

这次我们循环发送，模拟大量消息堆积现象。在publisher服务中的SpringAmqpTest类中添加一个测试方法：

/**
 * workQueue
 * 向队列中不停发送消息，模拟消息堆积。
 */
@Test
public void testWorkQueue() throws InterruptedException {
    // 队列名称
    String queueName = "work.queue";
    // 消息
    String message = "hello, message_";
    for (int i = 0; i < 50; i++) {
        // 发送消息，每20毫秒发送一次，相当于每秒发送50条消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i);
        Thread.sleep(20);
    }
}

3.3.2.消息接收

要模拟多个消费者绑定同一个队列，我们在consumer服务的SpringRabbitListener中添加2个新的方法：

@RabbitListener(queues = "work.queue")
public void listenWorkQueue1(String msg) throws InterruptedException {
    System.out.println("消费者1接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(20);
}

@RabbitListener(queues = "work.queue")
public void listenWorkQueue2(String msg) throws InterruptedException {
    System.err.println("消费者2........接收到消息：【" + msg + "】" + LocalTime.now());
    Thread.sleep(200);
}

注意到这两消费者，都设置了Thead.sleep，模拟任务耗时：

消费者1 sleep了20毫秒，相当于每秒钟处理50个消息
消费者2 sleep了200毫秒，相当于每秒处理5个消息

3.3.3.测试

启动ConsumerApplication后，在执行publisher服务中刚刚编写的发送测试方法testWorkQueue。
最终结果如下：

消费者1接收到消息：【hello, message_0】11:24:35.347
消费者2接收到消息：【hello, message_1】11:24:35.363
消费者1接收到消息：【hello, message_2】11:24:35.394
消费者1接收到消息：【hello, message_4】11:24:35.457
消费者1接收到消息：【hello, message_6】11:24:35.523
消费者2接收到消息：【hello, message_3】11:24:35.567
消费者1接收到消息：【hello, message_8】11:24:35.598
消费者1接收到消息：【hello, message_10】11:24:35.645
消费者1接收到消息：【hello, message_12】11:24:35.708
消费者2接收到消息：【hello, message_5】11:24:35.771
消费者1接收到消息：【hello, message_14】11:24:35.771
消费者1接收到消息：【hello, message_16】11:24:35.834
消费者1接收到消息：【hello, message_18】11:24:35.896
消费者1接收到消息：【hello, message_20】11:24:35.960
消费者2接收到消息：【hello, message_7】11:24:35.975
消费者1接收到消息：【hello, message_22】11:24:36.024
消费者1接收到消息：【hello, message_24】11:24:36.085
消费者1接收到消息：【hello, message_26】11:24:36.148
消费者2接收到消息：【hello, message_9】11:24:36.179
消费者1接收到消息：【hello, message_28】11:24:36.210
消费者1接收到消息：【hello, message_30】11:24:36.273
消费者1接收到消息：【hello, message_32】11:24:36.336
消费者2接收到消息：【hello, message_11】11:24:36.383
消费者1接收到消息：【hello, message_34】11:24:36.399
消费者1接收到消息：【hello, message_36】11:24:36.462
消费者1接收到消息：【hello, message_38】11:24:36.525
消费者2接收到消息：【hello, message_13】11:24:36.587
消费者1接收到消息：【hello, message_40】11:24:36.587
消费者1接收到消息：【hello, message_42】11:24:36.651
消费者1接收到消息：【hello, message_44】11:24:36.713
消费者1接收到消息：【hello, message_46】11:24:36.776
消费者2接收到消息：【hello, message_15】11:24:36.792
消费者1接收到消息：【hello, message_48】11:24:36.839
消费者2接收到消息：【hello, message_17】11:24:36.996
消费者2接收到消息：【hello, message_19】11:24:37.204
消费者2接收到消息：【hello, message_21】11:24:37.408
消费者2接收到消息：【hello, message_23】11:24:37.612
消费者2接收到消息：【hello, message_25】11:24:37.816
消费者2接收到消息：【hello, message_27】11:24:38.020
消费者2接收到消息：【hello, message_29】11:24:38.224
消费者2接收到消息：【hello, message_31】11:24:38.429
消费者2接收到消息：【hello, message_33】11:24:38.633
消费者2接收到消息：【hello, message_35】11:24:38.837
消费者2接收到消息：【hello, message_37】11:24:39.041
消费者2接收到消息：【hello, message_39】11:24:39.245
消费者2接收到消息：【hello, message_41】11:24:39.449
消费者2接收到消息：【hello, message_43】11:24:39.654
消费者2接收到消息：【hello, message_45】11:24:39.858
消费者2接收到消息：【hello, message_47】11:24:40.062
消费者2接收到消息：【hello, message_49】11:24:40.267

可以看到消费者1和消费者2竟然每人消费了25条消息：

消费者1很快完成了自己的25条消息
消费者2却在缓慢的处理自己的25条消息。

也就是说消息是平均分配给每个消费者，并没有考虑到消费者的处理能力。导致1个消费者空闲，另一个消费者忙的不可开交。没有充分利用每一个消费者的能力，最终消息处理的耗时远远超过了1秒。这样显然是有问题的。

3.3.4.能者多劳

在spring中有一个简单的配置，可以解决这个问题。我们修改consumer服务的application.yml文件，添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        prefetch: 1 # 每次只能获取一条消息，处理完成才能获取下一个消息

再次测试，发现结果如下：

消费者2接收到消息：【hello, message_0】11:28:27.766
消费者1接收到消息：【hello, message_1】11:28:27.798
消费者1接收到消息：【hello, message_2】11:28:27.845
消费者1接收到消息：【hello, message_3】11:28:27.897
消费者1接收到消息：【hello, message_4】11:28:27.939
消费者1接收到消息：【hello, message_6】11:28:27.986
消费者2接收到消息：【hello, message_5】11:28:27.986
消费者1接收到消息：【hello, message_7】11:28:28.033
消费者1接收到消息：【hello, message_8】11:28:28.080
消费者1接收到消息：【hello, message_9】11:28:28.128
消费者1接收到消息：【hello, message_10】11:28:28.175
消费者2接收到消息：【hello, message_11】11:28:28.206
消费者1接收到消息：【hello, message_12】11:28:28.222
消费者1接收到消息：【hello, message_13】11:28:28.269
消费者1接收到消息：【hello, message_14】11:28:28.316
消费者1接收到消息：【hello, message_15】11:28:28.363
消费者1接收到消息：【hello, message_16】11:28:28.410
消费者2接收到消息：【hello, message_17】11:28:28.426
消费者1接收到消息：【hello, message_18】11:28:28.457
消费者1接收到消息：【hello, message_19】11:28:28.520
消费者1接收到消息：【hello, message_20】11:28:28.567
消费者1接收到消息：【hello, message_21】11:28:28.614
消费者2接收到消息：【hello, message_22】11:28:28.661
消费者1接收到消息：【hello, message_23】11:28:28.661
消费者1接收到消息：【hello, message_24】11:28:28.708
消费者1接收到消息：【hello, message_25】11:28:28.755
消费者1接收到消息：【hello, message_26】11:28:28.803
消费者1接收到消息：【hello, message_27】11:28:28.850
消费者2接收到消息：【hello, message_28】11:28:28.881
消费者1接收到消息：【hello, message_29】11:28:28.900
消费者1接收到消息：【hello, message_30】11:28:28.944
消费者1接收到消息：【hello, message_31】11:28:28.991
消费者1接收到消息：【hello, message_32】11:28:29.038
消费者1接收到消息：【hello, message_33】11:28:29.085
消费者2接收到消息：【hello, message_34】11:28:29.100
消费者1接收到消息：【hello, message_35】11:28:29.132
消费者1接收到消息：【hello, message_36】11:28:29.179
消费者1接收到消息：【hello, message_37】11:28:29.226
消费者1接收到消息：【hello, message_38】11:28:29.273
消费者2接收到消息：【hello, message_39】11:28:29.320
消费者1接收到消息：【hello, message_40】11:28:29.320
消费者1接收到消息：【hello, message_41】11:28:29.367
消费者1接收到消息：【hello, message_42】11:28:29.478
消费者1接收到消息：【hello, message_43】11:28:29.525
消费者2接收到消息：【hello, message_44】11:28:29.540
消费者1接收到消息：【hello, message_45】11:28:29.572
消费者1接收到消息：【hello, message_46】11:28:29.619
消费者1接收到消息：【hello, message_47】11:28:29.666
消费者1接收到消息：【hello, message_48】11:28:29.713
消费者2接收到消息：【hello, message_49】11:28:29.761

可以发现，由于消费者1处理速度较快，所以处理了更多的消息；消费者2处理速度较慢，只处理了6条消息。而最终总的执行耗时也在1秒左右，大大提升。

3.3.5.总结

Work模型的使用：

多个消费者绑定到一个队列，同一条消息只会被一个消费者处理
通过设置prefetch来控制消费者预取的消息数量

3.4.交换机类型

在之前的两个测试案例中，都没有交换机，生产者直接发送消息到队列。而一旦引入交换机，消息发送的模式会有很大变化：

可以看到，在订阅模型中，多了一个exchange角色，而且过程略有变化：

Publisher：生产者，不再发送消息到队列中，而是发给交换机
Exchange：交换机，一方面，接收生产者发送的消息。另一方面，知道如何处理消息，例如递交给某个特别队列、递交给所有队列、或是将消息丢弃。到底如何操作，取决于Exchange的类型。
Queue：消息队列也与以前一样，接收消息、缓存消息。不过队列一定要与交换机绑定。
Consumer：消费者，与以前一样，订阅队列，没有变化

Exchange（交换机）只负责转发消息，不具备存储消息的能力，因此如果没有任何队列与Exchange绑定，或者没有符合路由规则的队列，那么消息会丢失！

交换机的类型有四种：

Fanout：广播，将消息交给所有绑定到交换机的队列。我们最早在控制台使用的正是Fanout交换机
Direct：订阅，基于RoutingKey（路由key）发送给订阅了消息的队列
Topic：通配符订阅，与Direct类似，只不过RoutingKey可以使用通配符
Headers：头匹配，基于MQ的消息头匹配，用的较少。

3.5.Fanout交换机

Fanout，英文翻译是扇出，我觉得在MQ中叫广播更合适。在广播模式下，消息发送流程是这样的：

1）可以有多个队列
2）每个队列都要绑定到Exchange（交换机）
3）生产者发送的消息，只能发送到交换机
4）交换机把消息发送给绑定过的所有队列
5）订阅队列的消费者都能拿到消息

3.5.1.声明队列和交换机

在控制台创建队列fanout.queue1和fanout.queue2:
在这里插入图片描述

然后再创建一个交换机：

在这里插入图片描述

然后绑定两个队列到交换机：

在这里插入图片描述

3.5.2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test
public void testFanoutExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "sod.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}

3.5.3.消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法，作为消费者：

@RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者1接收到Fanout消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
    System.out.println("消费者2接收到Fanout消息：【" + msg + "】");
}

在这里插入图片描述

3.5.4.总结

交换机的作用是什么？

接收publisher发送的消息
将消息按照规则路由到与之绑定的队列
不能缓存消息，路由失败，消息丢失
FanoutExchange的会将消息路由到每个绑定的队列

3.6.Direct交换机

在Fanout模式中，一条消息，会被所有订阅的队列都消费。但是，在某些场景下，我们希望不同的消息被不同的队列消费。这时就要用到Direct类型的Exchange。

在Direct模型下：

队列与交换机的绑定，不能是任意绑定了，而是要指定一个RoutingKey（路由key）
消息的发送方在向 Exchange发送消息时，也必须指定消息的 RoutingKey。
Exchange不再把消息交给每一个绑定的队列，而是根据消息的Routing Key进行判断，只有队列的Routingkey与消息的 Routing key完全一致，才会接收到消息

3.6.1.声明队列和交换机

首先在控制台声明两个队列direct.queue1和direct.queue2：
在这里插入图片描述

然后声明一个direct类型的交换机，命名为sod.direct:

在这里插入图片描述

然后使用red和blue作为key，绑定direct.queue1和direct.queue2到sod.direct：

在这里插入图片描述

3.6.2.消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法：

@RabbitListener(queues = "direct.queue1")
public void listenDirectQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者1接收到direct.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(queues = "direct.queue2")
public void listenDirectQueue2(String msg) {
    System.out.println("消费者2接收到direct.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

3.6.3.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

@Test
public void testSendDirectExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "sod.direct";
    // 消息
    String message = "红色警报！日本乱排核废水，导致海洋生物变异，惊现哥斯拉！";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}

由于使用的red这个key，所以两个消费者都收到了消息：

在这里插入图片描述

我们再切换为blue这个key：

@Test
public void testSendDirectExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "sod.direct";
    // 消息
    String message = "最新报道，哥斯拉是居民自治巨型气球，虚惊一场！";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "blue", message);
}

在这里插入图片描述

3.6.4.总结

描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异？

Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
如果多个队列具有相同的RoutingKey，则与Fanout功能类似

3.7.Topic交换机

3.7.1.说明

Topic类型的Exchange与Direct相比，都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列。
只不过Topic类型Exchange可以让队列在绑定BindingKey 的时候使用通配符！

BindingKey 一般都是有一个或多个单词组成，多个单词之间以.分割，例如： item.insert

通配符规则：

#：匹配一个或多个词
*：匹配不多不少恰好1个词

举例：

item.#：能够匹配item.spu.insert 或者 item.spu
item.*：只能匹配item.spu

图示：

假如此时publisher发送的消息使用的RoutingKey共有四种：

china.news 代表有中国的新闻消息；
china.weather 代表中国的天气消息；
japan.news 则代表日本新闻
japan.weather 代表日本的天气消息；

解释：

topic.queue1：绑定的是china.# ，凡是以 china.开头的routing key 都会被匹配到，包括：
- china.news
- china.weather
topic.queue2：绑定的是#.news ，凡是以 .news结尾的 routing key 都会被匹配。包括:
- china.news
- japan.news

首先，在控制台按照图示例子创建队列、交换机，并利用通配符绑定队列和交换机。此处步骤略。最终结果如下：

在这里插入图片描述

3.7.2.消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法：

/**
 * topicExchange
 */
@Test
public void testSendTopicExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "sod.topic";
    // 消息
    String message = "喜报！孙悟空大战哥斯拉，胜!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message);
}

3.7.3.消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法：

@RabbitListener(queues = "topic.queue1")
public void listenTopicQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者1接收到topic.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(queues = "topic.queue2")
public void listenTopicQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者2接收到topic.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

在这里插入图片描述

3.7.4.总结

描述下Direct交换机与Topic交换机的差异？

Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词，以 . 分割
Topic交换机与队列绑定时的bindingKey可以指定通配符
#：代表0个或多个词
*：代表1个词

3.8.声明队列和交换机

在之前我们都是基于RabbitMQ控制台来创建队列、交换机。但是在实际开发时，队列和交换机是程序员定义的，将来项目上线，又要交给运维去创建。因此推荐的做法是由程序启动时检查队列和交换机是否存在，如果不存在自动创建。

3.8.1.基本API

SpringAMQP提供了一个Queue类，用来创建队列：

SpringAMQP还提供了一个Exchange接口，来表示所有不同类型的交换机：

我们可以自己创建队列和交换机，不过SpringAMQP还提供了ExchangeBuilder来简化这个过程：

而在绑定队列和交换机时，则需要使用BindingBuilder来创建Binding对象：

3.8.2.fanout示例

在consumer中创建一个类，声明队列和交换机：

package com.liming.consumer.config;

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class FanoutConfig {
    /**
     * 声明交换机
     * @return Fanout类型交换机
     */
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange(){
        return new FanoutExchange("sod.fanout");
    }

    /**
     * 第1个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1(){
        return new Queue("fanout.queue1");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
    }

    /**
     * 第2个队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue2(){
        return new Queue("fanout.queue2");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);
    }
}

3.8.2.direct示例

direct模式由于要绑定多个KEY，会非常麻烦，每一个Key都要编写一个binding：

package com.liming.consumer.config;

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class DirectConfig {

    /**
     * 声明交换机
     * @return Direct类型交换机
     */
    @Bean
    public DirectExchange directExchange(){
        return ExchangeBuilder.directExchange("sod.direct").build();
    }

    /**
     * 第1个队列
     */
    @Bean
    public Queue directQueue1(){
        return new Queue("direct.queue1");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue1WithRed(Queue directQueue1, DirectExchange directExchange){
        return BindingBuilder.bind(directQueue1).to(directExchange).with("red");
    }
    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue1WithBlue(Queue directQueue1, DirectExchange directExchange){
        return BindingBuilder.bind(directQueue1).to(directExchange).with("blue");
    }

    /**
     * 第2个队列
     */
    @Bean
    public Queue directQueue2(){
        return new Queue("direct.queue2");
    }

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue2WithRed(Queue directQueue2, DirectExchange directExchange){
        return BindingBuilder.bind(directQueue2).to(directExchange).with("red");
    }
    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean
    public Binding bindingQueue2WithYellow(Queue directQueue2, DirectExchange directExchange){
        return BindingBuilder.bind(directQueue2).to(directExchange).with("yellow");
    }
}

3.8.4.基于注解声明(推荐)

基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦，Spring还提供了基于注解方式来声明。

例如，我们同样声明Direct模式的交换机和队列：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "direct.queue1"),
    exchange = @Exchange(name = "sod.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
    key = {"red", "blue"}
))
public void listenDirectQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者1接收到direct.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "direct.queue2"),
    exchange = @Exchange(name = "sod.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
    key = {"red", "yellow"}
))
public void listenDirectQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者2接收到direct.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

再试试Topic模式：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "topic.queue1"),
    exchange = @Exchange(name = "sod.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
    key = "china.#"
))
public void listenTopicQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者1接收到topic.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "topic.queue2"),
    exchange = @Exchange(name = "sod.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
    key = "#.news"
))
public void listenTopicQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者2接收到topic.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

3.9.消息转换器

Spring的消息发送代码接收的消息体是一个Object：

而在数据传输时，它会把你发送的消息序列化为字节发送给MQ，接收消息的时候，还会把字节反序列化为Java对象。只不过，默认情况下Spring采用的序列化方式是JDK序列化。

众所周知，JDK序列化存在下列问题：

数据体积过大
有安全漏洞
可读性差

3.9.1.测试默认转换器

创建测试队列

首先，我们在consumer服务中声明一个新的配置类,利用@Bean的方式创建一个队列

在这里插入图片描述

具体代码：

package com.liming.consumer.config;

import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class MessageConfig {

    @Bean
    public Queue objectQueue() {
        return new Queue("object.queue");
    }
}

重启consumer服务以后，该队列就会被自动创建出来了：
在这里插入图片描述

发送消息

我们在publisher模块的SpringAmqpTest中新增一个消息发送的代码，发送一个Map对象：

@Test
public void testSendMap() throws InterruptedException {
    // 准备消息
    Map<String,Object> msg = new HashMap<>();
    msg.put("name", "柳岩");
    msg.put("age", 21);
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("object.queue", msg);
}

发送消息后查看控制台：

可以看到消息格式非常不友好。

3.9.2.配置JSON转换器

显然，JDK序列化方式并不合适。我们希望消息体的体积更小、可读性更高，因此可以使用JSON方式来做序列化和反序列化。

在publisher和consumer两个服务中都引入依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>
    <artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId>
    <version>2.9.10</version>
</dependency>

注意，如果项目中引入了spring-boot-starter-web依赖，则无需再次引入Jackson依赖

配置消息转换器，在publisher和consumer两个服务的启动类中添加一个Bean即可：

@Bean
public MessageConverter messageConverter(){
    // 1.定义消息转换器
    Jackson2JsonMessageConverter jackson2JsonMessageConverter = new Jackson2JsonMessageConverter();
    // 2.配置自动创建消息id，用于识别不同消息，也可以在业务中基于ID判断是否是重复消息
    jackson2JsonMessageConverter.setCreateMessageIds(true);
    return jackson2JsonMessageConverter;
}

消息转换器中添加的messageId可以便于我们将来做幂等性判断。

此时，我们到MQ控制台删除object.queue中的旧的消息。然后再次执行刚才的消息发送的代码，到MQ的控制台查看消息结构：

3.9.3.消费者接收Object

我们在consumer服务中定义一个新的消费者，publisher是用Map发送，那么消费者也一定要用Map接收，格式如下：

@RabbitListener(queues = "object.queue")
public void listenSimpleQueueMessage(Map<String, Object> msg) throws InterruptedException {
    System.out.println("消费者接收到object.queue消息：【" + msg + "】");
}