一、初识MQ
1.1、同步和异步通讯
微服务间通讯有同步和异步两种方式:
同步通讯:就像打电话,需要实时响应
异步通讯:就像发邮件,不需要马上回复
两种方式各有优劣,打电话可以立即得到响应,但是你却不能跟多个人同时通话。发送邮件可以同时与多个人收发邮件,但是往往响应会有延迟。
同步通讯
我们之前学习的Feign调用就属于同步方式,虽然调用可以实时得到结果,但存在下面的问题:
总结:
同步调用的优点:
时效性较强,可以立即得到结果
同步调用的问题:
耦合度高
性能和吞吐能力下降
有额外的资源消耗
有级联失败问题
异步通讯
异步调用则可以避免上述问题:
我们以购买商品为例,用户支付后需要调用订单服务完成订单状态修改,调用物流服务,从仓库分配响应的库存并准备发货。
在事件模式中,支付服务是事件发布者(publisher),在支付完成后只需要发布一个支付成功的事件(event),事件中带上订单id。
订单服务和物流服务是事件订阅者(Consumer),订阅支付成功的事件,监听到事件后完成自己业务即可。
为了解除事件发布者与订阅者之间的耦合,两者并不是直接通信,而是有一个中间人(Broker)。发布者发布事件到Broker,不关心谁来订阅事件。订阅者从Broker订阅事件,不关心谁发来的消息。
Broker 是一个像数据总线一样的东西,所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上,这个总线就像协议一样,让服务间的通讯变得标准和可控。
好处:
吞吐量提升:无需等待订阅者处理完成,响应更快速
故障隔离:服务没有直接调用,不存在级联失败问题
调用间没有阻塞,不会造成无效的资源占用
耦合度极低,每个服务都可以灵活插拔,可替换
流量削峰:不管发布事件的流量波动多大,都由Broker接收,订阅者可以按照自己的速度去处理事件
缺点:
架构复杂了,业务没有明显的流程线,不好管理
需要依赖于Broker的可靠、安全、性能
好在现在开源软件或云平台上 Broker 的软件是非常成熟的,比较常见的一种就是我们今天要学习的MQ技术。
1.2、技术对比
MQ,中文是消息队列(MessageQueue),字面来看就是存放消息的队列。也就是事件驱动架构中的Broker。
比较常见的MQ实现:
-
ActiveMQ
-
RabbitMQ
-
RocketMQ
-
Kafka
几种常见MQ的对比:
RabbitMQ | ActiveMQ | RocketMQ | Kafka | |
---|---|---|---|---|
公司/社区 | Rabbit | Apache | 阿里 | Apache |
开发语言 | Erlang | Java | Java | Scala&Java |
协议支持 | AMQP,XMPP,SMTP,STOMP | OpenWire,STOMP,REST,XMPP,AMQP | 自定义协议 | 自定义协议 |
可用性 | 高 | 一般 | 高 | 高 |
单机吞吐量 | 一般 | 差 | 高 | 非常高 |
消息延迟 | 微秒级 | 毫秒级 | 毫秒级 | 毫秒以内 |
消息可靠性 | 高 | 一般 | 高 | 一般 |
追求可用性:Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ
追求可靠性:RabbitMQ、RocketMQ
追求吞吐能力:RocketMQ、Kafka
追求消息低延迟:RabbitMQ、Kafka
二、快速入门
2.1.安装RabbitMQ
MQ的基本结构:
RabbitMQ中的一些角色:
-
publisher:生产者
-
consumer:消费者
-
exchange个:交换机,负责消息路由
-
queue:队列,存储消息
-
virtualHost:虚拟主机,隔离不同租户的exchange、queue、消息的隔离
2.1.1、单机部署
我们在Centos7虚拟机中使用Docker来安装。
下载镜像
方式一:在线拉取
docker pull rabbitmq:3-management
方式二:从本地加载
上传到虚拟机中后,使用命令加载镜像即可:
docker load -i mq.tar
安装MQ
执行下面的命令来运行MQ容器
docker run \ -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=itcast \ -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \ --name mq \ --hostname mq1 \ -p 15672:15672 \ -p 5672:5672 \ -d \ rabbitmq:3-management
2.2.2、集群部署
接下来,我们看看如何安装RabbitMQ的集群。
集群分类
在RabbitMQ的官方文档中,讲述了两种集群的配置方式:
普通模式:普通模式集群不进行数据同步,每个MQ都有自己的队列、数据信息(其它元数据信息如交换机等会同步)。例如我们有2个MQ:mq1,和mq2,如果你的消息在mq1,而你连接到了mq2,那么mq2会去mq1拉取消息,然后返回给你。如果mq1宕机,消息就会丢失。
镜像模式:与普通模式不同,队列会在各个mq的镜像节点之间同步,因此你连接到任何一个镜像节点,均可获取到消息。而且如果一个节点宕机,并不会导致数据丢失。不过,这种方式增加了数据同步的带宽消耗。
我们先来看普通模式集群。
设置网络
首先,我们需要让3台MQ互相知道对方的存在。
分别在3台机器中,设置 /etc/hosts文件,添加如下内容:
192.168.150.101 mq1 192.168.150.102 mq2 192.168.150.103 mq3
并在每台机器上测试,是否可以ping通对方
2.2、RabbitMQ消息模型
RabbitMQ官方提供了5个不同的Demo示例,对应了不同的消息模型:
2.3、入门案例
简单队列模式的模型图:
官方的HelloWorld是基于最基础的消息队列模型来实现的,只包括三个角色:
-
publisher:消息发布者,将消息发送到队列queue
-
queue:消息队列,负责接受并缓存消息
-
consumer:订阅队列,处理队列中的消息
publisher实现
思路:
建立连接
创建Channel
声明队列
发送消息
关闭连接和channel
代码实现:
package cn.itcast.mq.helloworld; import com.rabbitmq.client.Channel; import com.rabbitmq.client.Connection; import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory; import org.junit.Test; import java.io.IOException; import java.util.concurrent.TimeoutException; public class PublisherTest { @Test public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException { // 1.建立连接 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); // 1.1.设置连接参数,分别是:主机名、端口号、vhost、用户名、密码 factory.setHost("192.168.150.101"); factory.setPort(5672); factory.setVirtualHost("/"); factory.setUsername("itcast"); factory.setPassword("123321"); // 1.2.建立连接 Connection connection = factory.newConnection(); // 2.创建通道Channel Channel channel = connection.createChannel(); // 3.创建队列 String queueName = "simple.queue"; channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null); // 4.发送消息 String message = "hello, rabbitmq!"; channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes()); System.out.println("发送消息成功:【" + message + "】"); // 5.关闭通道和连接 channel.close(); connection.close(); } }
consumer实现
代码思路:
建立连接
创建Channel
声明队列
订阅消息
代码实现:
package cn.itcast.mq.helloworld; import com.rabbitmq.client.*; import java.io.IOException; import java.util.concurrent.TimeoutException; public class ConsumerTest { public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException { // 1.建立连接 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); // 1.1.设置连接参数,分别是:主机名、端口号、vhost、用户名、密码 factory.setHost("192.168.150.101"); factory.setPort(5672); factory.setVirtualHost("/"); factory.setUsername("itcast"); factory.setPassword("123321"); // 1.2.建立连接 Connection connection = factory.newConnection(); // 2.创建通道Channel Channel channel = connection.createChannel(); // 3.创建队列 String queueName = "simple.queue"; channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null); // 4.订阅消息 channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel){ @Override public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException { // 5.处理消息 String message = new String(body); System.out.println("接收到消息:【" + message + "】"); } }); System.out.println("等待接收消息。。。。"); } }
2.4、总结
基本消息队列的消息发送流程:
-
建立connection
-
创建channel
-
利用channel声明队列
-
利用channel向队列发送消息
基本消息队列的消息接收流程:
-
建立connection
-
创建channel
-
利用channel声明队列
-
定义consumer的消费行为handleDelivery()
-
利用channel将消费者与队列绑定