RabbitMQ笔记

news2025/1/19 23:02:47

一、MQ与RabbitMQ概述

1. MQ简述

MQ（Message Queue）消息队列，是基础数据结构中 “先进先出” 的一种数据结构，也是在消息的传输过程中保存消息的容器（中间件），多用于分布式系统之间进行通信。

一般MQ用来解决系统耦合、异步消息、流量削峰等问题，实现高性能、高可用、可伸缩和最终一致性架构。（AP架构）

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分布式系统有两种通信方式：直接远程调用 和 借助第三方（MQ）完成间接通信。（发送方称为生产者，接收方称为消费者）


2. MQ的优势与劣势

2.1 MQ的优势

MQ的优势：(应用解耦、异步、削峰)

  • 应用解耦：提高系统容错性和可维护性；
  • 异步提速：提升用户体验和系统吞吐量；
  • 削峰填谷：提高系统稳定性。

1、应用解耦

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2、异步提速

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3、削峰填谷

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填谷：

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使用了MQ之后，限制消费消息的速度为1000，这样一来，高峰期产生的数据势必会被积压在MQ中，高峰就被“削”掉了，但是因为消息积压，在高峰期过后的一段时间内，消费消息的速度还是会维持在1000，直到消费完积压的消息，这就叫做“填谷”，从而提升系统的稳定性。


2.2 MQ的劣势

引入MQ会遇到下列问题：

  • 消息可靠性问题（如何确保发送的消息至少被消费者消费一次，避免消息丢失问题）
  • 延迟消息问题 （如何实现消息的延迟投递，解决方案：使用延时队列、TTL、延迟队列插件实现）
  • 高可用问题（如何避免单点MQ故障而导致的不可用问题，解决方案：搭建MQ集群）
  • 消息堆积问题（如何解决数百万消息堆积，无法及时消费的问题）

3. 常见的MQ产品

市面上有很多MQ产品，例如RabbitMQ、RocketMQ、ActiveMQ、Kafka、ZeroMQ、MetaMq等，也有直接使用Rdis充当消息队列的场景。在实际技术选型时，需要结合自身需求及MQ产品特征来综合考虑。

几种常见MQ的对比：

RabbitMQActiveMQRocketMQKafka
公司/社区RabbitApache阿里Apache
开发语言Erlang（二郎神，高并发语言）JavaJavaScala&Java
协议支持AMQP，XMPP，SMTP，STOMPOpenWire，STOMP，REST，XMPP，AMQP自定义协议自定义协议，社区封装了http协议支持
可用性高一般高高
单机吞吐量一般（万级）差高（十万级）非常高（十万级）
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
功能特性并发能力强，性能极其好，延迟低，社区活跃，管理界面丰富老牌产品，成熟度高，文档较多MQ功能比较完备，扩展性佳只支持主要的MQ功能，毕竟是为大数据领域准备的。

  • 追求可用性(高->低)：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。


4. RabbitMQ简述

RabbitMQ官网地址：http://www.rabbitmq.com/

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RabbitMQ是基于AMQP协议使用Erlang语言开发的一款消息队列产品。

AMQP (全称Advanced Message Queuing Protocol，表示高级消息队列协议），是一个网络协议，是应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品，不同的开发语言等条件的限制。2006年，AMQP规范发布。类比HTTP。（同类的协议还有MQTT用于物联网场景下）

RabbitMQ中的一些角色：（AMQP协议消息中间件类似）

  • publisher：生产者；
  • consumer：消费者；
  • exchange ：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。

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RabbitMQ工作模式：

RabbitMQ提供了6种工作模型，但是我们常用的只有5种：简单队列模型、工作队列模型、发布订阅模型（广播、路由、主题）。（第六种RPC远程调用不属于mq）

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  • 官网对应模式介绍：https://www.rabbitmq.com/getstarted.html

JMS（JavaMessage Service）

  • JMS，Java消息服务应用程序接口，即Java操作消息中间件的API；
  • JMS是JavaEE规范的一种，类比JDBC；
  • 很多消息中间件都实现了JMS规范，例如：ActiveMQ。RabbitMQ官方没有提供JMS的实现包，但是开源社区有。

二、RabbitMQ安装与配置

1. 基于docker快速安装RabbitMQ

扩展：docker-compose安装rabbitmq：https://gitee.com/aopmin/docker-compose/blob/master/Linux/RabbitMQ/docker-compose.yml

1、拉取镜像

docker pull rabbitmq:3.8-management

2、运行容器

 docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \
 -v /docker/rabbitmq/plugins:/plugins \
 --name rabbitmq  \
 --hostname my-rabbit \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3.8-management
  • \ 代表换行
  • -e 指定环境变量
  • -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin用户名
  • -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456密码
  • -v 挂载目录或文件 (数据卷)
  • -p 15672:15672 用于web管理页面使用的端口 (管理员页面)
  • -p 5672:5672 用于生产和消费端使用的端口（通信端口，也就是在代码里使用）
  • -d 后台运行
  • –name rabbitmq 容器名字
  • –hostname my-rabbit（RabbitMQ的一个重要注意事项是它根据所谓的 “节点名称” 存储数据，默认为主机名）；

3、启动xxx插件

# 进入容器
docker exec -it rabbitmq /bin/bash

# 启动xxx插件
rabbitmq-plugins enable xxx

RabbitMQ管理端：

管理端访问地址：http://ip:15672/

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2. 创建用户和虚拟机

1、添加一个新用户：

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添加成功后列表会显示该用户，但是这个用户没有操作权限，需要为他创建一个虚拟机：

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2、创建虚拟机

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为指定用户授权：

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最后该用户就可以操作这个虚拟机了：

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三、RabbitMQ快速入门

使用简单模型中的基本模式完成消息传递：

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官方的HelloWorld示例是基于简单消息队列模型来实现的，其中包括三个角色：

  • 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。

1. 基础环境搭建

1、创建父工程mq-demo，并在pom文件中导入如下依赖：

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.3.9.RELEASE</version>
    <relativePath/>
</parent>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
    </dependency>
    <!--SpringAMQP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>

2、创建子模块publisher、consumer，并编写启动类和yml配置文件：

# 日志输出格式配置
logging:
  pattern:
    dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS

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2. publisher消息发布者实现

消息收发流程：Connection连接、Channel通道、queue队列、exchange 交换机。

publisher消息发布者实现思路：

  • 建立连接
  • 创建Channel
  • 声明队列
  • 发送消息
  • 关闭连接和channel

1、编写publisher测试代码：

package com.baidou.mq.test;

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;

/**
 * 生产者
 * @author 白豆五
 * @version 2023/04/27
 * @since JDK8
 */
public class PublisherTest {
    @Test
    public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 1.创建连接工厂
        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("192.168.200.128");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("admin");
        factory.setPassword("123456");
        // 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();

    }
}

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2、在建立连接处打断点，并以debug方式启动（方便观察每个组件的创建）

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查看连接信息：

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继续按F8，查看通道信息：

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继续按F8，查看队列信息：

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最后直接放行程序，查看队列中的消息：

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3. consumer消费者实现

consumer消费者实现思路：

  • 建立连接
  • 创建Channel
  • 声明队列
  • 订阅消息

1、编写消费者代码

package com.baidou.mq.test;

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

/**
 * 消费者
 * @author 白豆五
 * @version 2023/04/27
 * @since JDK8
 */
public class ConsumerTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 1.创建连接工厂
        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("192.168.200.128");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("admin");
        factory.setPassword("123456");
        // 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。。。。");
    }
}

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2、测试（启动程序后会一直执行，不用的时候将程序结束即可）

在这里插入图片描述
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四、SpringAMQP与RabbitMQ工作模型

1. SpringAMQP概述

AMQP是消息中间件收发消息的协议(规范)，具体实现由各个消息中间厂商实现；（例如 RabbitMQ）

SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配，使用起来非常方便。

SpringAMQP的官方地址：https://spring.io/projects/spring-amqp

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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 。

RabbitMQ工作模型：简单队列模型、工作队列模型、发布订阅模型（广播、路由、主题）。

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2. BasicQueue 简单队列模型

使用SpringAMQP实现基础消息队列功能：

1、在父工程中引入spring-amqp起步依赖：

<!--SpringAMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

2、消息发送

2.1、在publisher服务的application.yml中添加rabbitmq配置：

# 配置rabbitmq
spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.200.128 # 主机名
    port: 5672       # 端口
    virtual-host: /  # 虚拟主机
    username: admin  # 用户名
    password: 123456 # 密码

# 配置日志格式
logging:
  pattern:
    dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS

2.2、在publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送：

package com.baidou.mq.test;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

/**
 * 使用SpringAMQP实现简单队列模型的消息发送
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2023/04/27
 * @since JDK8
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {

    // 操作RabbitMQ的模板类
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    /**
     * 测试简单队列模型
     */
    @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);
    }
}

3、消息接收

3.1、在consumer服务的application.yml中添加rabbitmq配置：

# 配置rabbitmq
spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.200.128 # 主机名
    port: 5672       # 端口
    virtual-host: /  # 虚拟主机
    username: admin  # 用户名
    password: 123456 # 密码

# 配置日志格式
logging:
  pattern:
    dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS

3.2、在consumer服务的com.baidou.mq.listener包中创建SpringRabbitListener类：

package com.baidou.mq.listener;

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

/**
 * 消息监听类
 *
 * @author 白豆五
 * @version 2023/04/27
 * @since JDK8
 */
@Component
public class SpringRabbitListener {

    /**
     * 订阅消息
     *
     * @param msg
     * @throws InterruptedException
     */
    @RabbitListener(queues = "simple.queue") // 指定监听的队列名称为simple.queue
    public void listenSimpleQueueMessage(String msg) throws InterruptedException {
        System.out.println("spring 消费者接收到消息：【" + msg + "】");
    }
}

4、测试

先启动consumer服务(启动类)，然后在publisher服务中运行测试代码，发送MQ消息。

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3. WorkQueue 工作队列模型

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