Gerry Note

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day015

# 0.学习目标

  • 了解常见的MQ产品
  • 了解RabbitMQ的5种消息模型
  • 会使用Spring AMQP
  • 利用MQ实现搜索和静态页的数据同步

# 1.RabbitMQ

# 1.1.搜索与商品服务的问题

目前我们已经完成了商品详情和搜索系统的开发。我们思考一下,是否存在问题?

  • 商品的原始数据保存在数据库中,增删改查都在数据库中完成。
  • 搜索服务数据来源是索引库,如果数据库商品发生变化,索引库数据不能及时更新。
  • 商品详情做了页面静态化,静态页面数据也不会随着数据库商品发生变化。

如果我们在后台修改了商品的价格,搜索页面和商品详情页显示的依然是旧的价格,这样显然不对。该如何解决?

这里有两种解决方案:

  • 方案1:每当后台对商品做增删改操作,同时要修改索引库数据及静态页面
  • 方案2:搜索服务和商品页面服务对外提供操作接口,后台在商品增删改后,调用接口

以上两种方式都有同一个严重问题:就是代码耦合,后台服务中需要嵌入搜索和商品页面服务,违背了微服务的独立原则。

所以,我们会通过另外一种方式来解决这个问题:消息队列

# 1.2.消息队列(MQ)

# 1.2.1.什么是消息队列

消息队列,即MQ,Message Queue。

1527063872737

消息队列是典型的:生产者、消费者模型。生产者不断向消息队列中生产消息,消费者不断的从队列中获取消息。因为消息的生产和消费都是异步的,而且只关心消息的发送和接收,没有业务逻辑的侵入,这样就实现了生产者和消费者的解耦。

结合前面所说的问题:

  • 商品服务对商品增删改以后,无需去操作索引库或静态页面,只是发送一条消息,也不关心消息被谁接收。
  • 搜索服务和静态页面服务接收消息,分别去处理索引库和静态页面。

如果以后有其它系统也依赖商品服务的数据,同样监听消息即可,商品服务无需任何代码修改。

# 1.2.2.AMQP和JMS

MQ是消息通信的模型,并不是具体实现。现在实现MQ的有两种主流方式:AMQP、JMS。

1527064480681

1527064487042

两者间的区别和联系:

  • JMS是定义了统一的接口,来对消息操作进行统一;AMQP是通过规定协议来统一数据交互的格式
  • JMS限定了必须使用Java语言;AMQP只是协议,不规定实现方式,因此是跨语言的。
  • JMS规定了两种消息模型;而AMQP的消息模型更加丰富

# 1.2.3.常见MQ产品

1527064606029

  • ActiveMQ:基于JMS
  • RabbitMQ:基于AMQP协议,erlang语言开发,稳定性好
  • RocketMQ:基于JMS,阿里巴巴产品,目前交由Apache基金会
  • Kafka:分布式消息系统,高吞吐量

# 1.2.4.RabbitMQ

RabbitMQ是基于AMQP的一款消息管理系统

官网: http://www.rabbitmq.com/

官方教程:http://www.rabbitmq.com/getstarted.html

1532758972119

1527064762982

# 1.3.下载和安装

# 1.3.1.下载

官网下载地址:http://www.rabbitmq.com/download.html

1532759070767

目前最新版本是:3.7.5

我们的课程中使用的是:3.4.1版本

课前资料提供了安装包:

1532761948333

# 1.3.2.安装

详见课前资料中的:

1532761916357

# 2.五种消息模型

RabbitMQ提供了6种消息模型,但是第6种其实是RPC,并不是MQ,因此不予学习。那么也就剩下5种。

但是其实3、4、5这三种都属于订阅模型,只不过进行路由的方式不同。

1527068544487

我们通过一个demo工程来了解下RabbitMQ的工作方式:

导入工程:

1532762038694

导入后:

1532762308507

依赖:

<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.rabbitmq</groupId>
    <artifactId>itcast-rabbitmq</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.2.RELEASE</version>
    </parent>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.3.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

我们抽取一个建立RabbitMQ连接的工具类,方便其他程序获取连接:

public class ConnectionUtil {
    /**
     * 建立与RabbitMQ的连接
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        //定义连接工厂
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        //设置服务地址
        factory.setHost("192.168.56.101");
        //端口
        factory.setPort(5672);
        //设置账号信息,用户名、密码、vhost
        factory.setVirtualHost("/leyou");
        factory.setUsername("leyou");
        factory.setPassword("leyou");
        // 通过工程获取连接
        Connection connection = factory.newConnection();
        return connection;
    }
}

# 2.1.基本消息模型

官方介绍:

1532762961149

RabbitMQ是一个消息代理:它接受和转发消息。 你可以把它想象成一个邮局:当你把邮件放在邮箱里时,你可以确定邮差先生最终会把邮件发送给你的收件人。 在这个比喻中,RabbitMQ是邮政信箱,邮局和邮递员。

RabbitMQ与邮局的主要区别是它不处理纸张,而是接受,存储和转发数据消息的二进制数据块。

1532762975546

P(producer/ publisher):生产者,一个发送消息的用户应用程序。

C(consumer):消费者,消费和接收有类似的意思,消费者是一个主要用来等待接收消息的用户应用程序

队列(红色区域):rabbitmq内部类似于邮箱的一个概念。虽然消息流经rabbitmq和你的应用程序,但是它们只能存储在队列中。队列只受主机的内存和磁盘限制,实质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以发送消息到一个队列,许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。

总之:

生产者将消息发送到队列,消费者从队列中获取消息,队列是存储消息的缓冲区。

我们将用Java编写两个程序;发送单个消息的生产者,以及接收消息并将其打印出来的消费者。我们将详细介绍Java API中的一些细节,这是一个消息传递的“Hello World”。

我们将调用我们的消息发布者(发送者)Send和我们的消息消费者(接收者)Recv。发布者将连接到RabbitMQ,发送一条消息,然后退出。

# 2.1.1.生产者发送消息

public class Send {

    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接以及mq通道
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 从连接中创建通道,这是完成大部分API的地方。
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 声明(创建)队列,必须声明队列才能够发送消息,我们可以把消息发送到队列中。
        // 声明一个队列是幂等的 - 只有当它不存在时才会被创建
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 消息内容
        String message = "Hello World!";
        channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
        System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");

        //关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

控制台:

1532763328424

# 2.1.2.管理工具中查看消息

进入队列页面,可以看到新建了一个队列:simple_queue

1532763817830

点击队列名称,进入详情页,可以查看消息:

1532763489858

在控制台查看消息并不会将消息消费,所以消息还在。

# 2.1.3.消费者获取消息

public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 创建通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [x] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,第二个参数:是否自动进行消息确认。
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

控制台:

1532763733443

这个时候,队列中的消息就没了:

1532763773208

我们发现,消费者已经获取了消息,但是程序没有停止,一直在监听队列中是否有新的消息。一旦有新的消息进入队列,就会立即打印.

# 2.1.4.消息确认机制(ACK)

通过刚才的案例可以看出,消息一旦被消费者接收,队列中的消息就会被删除。

那么问题来了:RabbitMQ怎么知道消息被接收了呢?

如果消费者领取消息后,还没执行操作就挂掉了呢?或者抛出了异常?消息消费失败,但是RabbitMQ无从得知,这样消息就丢失了!

因此,RabbitMQ有一个ACK机制。当消费者获取消息后,会向RabbitMQ发送回执ACK,告知消息已经被接收。不过这种回执ACK分两种情况:

  • 自动ACK:消息一旦被接收,消费者自动发送ACK
  • 手动ACK:消息接收后,不会发送ACK,需要手动调用

大家觉得哪种更好呢?

这需要看消息的重要性:

  • 如果消息不太重要,丢失也没有影响,那么自动ACK会比较方便
  • 如果消息非常重要,不容丢失。那么最好在消费完成后手动ACK,否则接收消息后就自动ACK,RabbitMQ就会把消息从队列中删除。如果此时消费者宕机,那么消息就丢失了。

我们之前的测试都是自动ACK的,如果要手动ACK,需要改动我们的代码:

public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "simple_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 创建通道
        final Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [x] received : " + msg + "!");
                // 手动进行ACK
                channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
            }
        };
        // 监听队列,第二个参数false,手动进行ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);
    }
}

注意到最后一行代码:

channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);

如果第二个参数为true,则会自动进行ACK;如果为false,则需要手动ACK。方法的声明:

1532764253019

# 2.1.4.1.自动ACK存在的问题

修改消费者,添加异常,如下:

1532764600849

生产者不做任何修改,直接运行,消息发送成功:

1532764694290

运行消费者,程序抛出异常。但是消息依然被消费:

1532764717995

管理界面:

1532764734232

# 2.1.4.2.演示手动ACK

修改消费者,把自动改成手动(去掉之前制造的异常)

1532764831241

生产者不变,再次运行:

1532764895239

运行消费者

1532764957092

但是,查看管理界面,发现:

1532765013834

停掉消费者的程序,发现:

1532765038088

这是因为虽然我们设置了手动ACK,但是代码中并没有进行消息确认!所以消息并未被真正消费掉。

当我们关掉这个消费者,消息的状态再次称为Ready

修改代码手动ACK:

1532765123282

执行:

1532765151039

消息消费成功!

# 2.2.work消息模型

工作队列或者竞争消费者模式

1532765197277

在第一篇教程中,我们编写了一个程序,从一个命名队列中发送并接受消息。在这里,我们将创建一个工作队列,在多个工作者之间分配耗时任务。

工作队列,又称任务队列。主要思想就是避免执行资源密集型任务时,必须等待它执行完成。相反我们稍后完成任务,我们将任务封装为消息并将其发送到队列。 在后台运行的工作进程将获取任务并最终执行作业。当你运行许多工人时,任务将在他们之间共享,但是一个消息只能被一个消费者获取。

这个概念在Web应用程序中特别有用,因为在短的HTTP请求窗口中无法处理复杂的任务。

接下来我们来模拟这个流程:

​ P:生产者:任务的发布者

​ C1:消费者,领取任务并且完成任务,假设完成速度较快

​ C2:消费者2:领取任务并完成任务,假设完成速度慢

面试题:避免消息堆积?

1) 采用workqueue,多个消费者监听同一队列。

2)接收到消息以后,而是通过线程池,异步消费。

# 2.2.1.生产者

生产者与案例1中的几乎一样:

public class Send {
    private final static String QUEUE_NAME = "test_work_queue";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        // 循环发布任务
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            // 消息内容
            String message = "task .. " + i;
            channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());
            System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");

            Thread.sleep(i * 2);
        }
        // 关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();
    }
}

不过这里我们是循环发送50条消息。

# 2.2.2.消费者1

1527085386747

# 2.2.3.消费者2

1527085448377

与消费者1基本类似,就是没有设置消费耗时时间。

这里是模拟有些消费者快,有些比较慢。

接下来,两个消费者一同启动,然后发送50条消息:

1527085826462

可以发现,两个消费者各自消费了25条消息,而且各不相同,这就实现了任务的分发。

# 2.2.4.能者多劳

刚才的实现有问题吗?

  • 消费者1比消费者2的效率要低,一次任务的耗时较长
  • 然而两人最终消费的消息数量是一样的
  • 消费者2大量时间处于空闲状态,消费者1一直忙碌

现在的状态属于是把任务平均分配,正确的做法应该是消费越快的人,消费的越多。

怎么实现呢?

我们可以使用basicQos方法和prefetchCount = 1设置。 这告诉RabbitMQ一次不要向工作人员发送多于一条消息。 或者换句话说,不要向工作人员发送新消息,直到它处理并确认了前一个消息。 相反,它会将其分派给不是仍然忙碌的下一个工作人员。

1532765689904

再次测试:

1527086159534

# 2.3.订阅模型分类

在之前的模式中,我们创建了一个工作队列。 工作队列背后的假设是:每个任务只被传递给一个工作人员。 在这一部分,我们将做一些完全不同的事情 - 我们将会传递一个信息给多个消费者。 这种模式被称为“发布/订阅”。

订阅模型示意图:

1527086284940

解读:

1、1个生产者,多个消费者

2、每一个消费者都有自己的一个队列

3、生产者没有将消息直接发送到队列,而是发送到了交换机

4、每个队列都要绑定到交换机

5、生产者发送的消息,经过交换机到达队列,实现一个消息被多个消费者获取的目的

X(Exchanges):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。

Exchange类型有以下几种:

​ Fanout:广播,将消息交给所有绑定到交换机的队列

​ Direct:定向,把消息交给符合指定routing key 的队列

​ Topic:通配符,把消息交给符合routing pattern(路由模式) 的队列

我们这里先学习

​ Fanout:即广播模式

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!

# 2.4.订阅模型-Fanout

Fanout,也称为广播。

流程图:

1527086564505

在广播模式下,消息发送流程是这样的:

  • 1) 可以有多个消费者
  • 2) 每个消费者有自己的queue(队列)
  • 3) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
  • 4) 生产者发送的消息,只能发送到交换机,交换机来决定要发给哪个队列,生产者无法决定。
  • 5) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
  • 6) 队列的消费者都能拿到消息。实现一条消息被多个消费者消费

# 2.4.1.生产者

两个变化:

  • 1) 声明Exchange,不再声明Queue
  • 2) 发送消息到Exchange,不再发送到Queue
public class Send {

    private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 声明exchange,指定类型为fanout
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");

        // 消息内容
        String message = "Hello everyone";
        // 发布消息到Exchange
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes());
        System.out.println(" [生产者] Sent '" + message + "'");

        channel.close();
        connection.close();
    }
}

# 2.4.2.消费者1

public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_1";

    private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动返回完成
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

要注意代码中:队列需要和交换机绑定

# 2.4.3.消费者2

public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "fanout_exchange_queue_2";

    private final static String EXCHANGE_NAME = "fanout_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,手动返回完成
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

# 2.4.4.测试

我们运行两个消费者,然后发送1条消息:

1532766264386

1532766291204

# 2.5.订阅模型-Direct

有选择性的接收消息

在订阅模式中,生产者发布消息,所有消费者都可以获取所有消息。

在路由模式中,我们将添加一个功能 - 我们将只能订阅一部分消息。 例如,我们只能将重要的错误消息引导到日志文件(以节省磁盘空间),同时仍然能够在控制台上打印所有日志消息。

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routing key。

1532766437787

P:生产者,向Exchange发送消息,发送消息时,会指定一个routing key。

X:Exchange(交换机),接收生产者的消息,然后把消息递交给 与routing key完全匹配的队列

C1:消费者,其所在队列指定了需要routing key 为 error 的消息

C2:消费者,其所在队列指定了需要routing key 为 info、error、warning 的消息

# 2.5.1.生产者

此处我们模拟商品的增删改,发送消息的RoutingKey分别是:insert、update、delete

public class Send {
    private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明exchange,指定类型为direct
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "direct");
        // 消息内容
        String message = "商品新增了, id = 1001";
        // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "insert", null, message.getBytes());
        System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'");

        channel.close();
        connection.close();
    }
}

# 2.5.2.消费者1

我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息:更新商品和删除商品。

public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_1";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。假设此处需要update和delete消息
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

# 2.5.3.消费者2

我们此处假设消费者2接收所有类型的消息:新增商品,更新商品和删除商品。

public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "direct_exchange_queue_2";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "direct_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "insert");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

# 2.5.4.测试

我们分别发送增、删、改的RoutingKey,发现结果:

1527088296131

# 2.6.订阅模型-Topic

Topic类型的ExchangeDirect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Routing key 的时候使用通配符!

Routingkey 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:

audit.#:能够匹配audit.irs.corporate 或者 audit.irs

audit.*:只能匹配audit.irs

1532766712166

在这个例子中,我们将发送所有描述动物的消息。消息将使用由三个字(两个点)组成的routing key发送。路由关键字中的第一个单词将描述速度,第二个颜色和第三个种类:“..”。

我们创建了三个绑定:Q1绑定了绑定键“* .orange.”,Q2绑定了“.*.rabbit”和“lazy.#”。

Q1匹配所有的橙色动物。

Q2匹配关于兔子以及懒惰动物的消息。

练习,生产者发送如下消息,会进入那个队列:

quick.orange.rabbit à Q1 Q2

lazy.orange.elephant à Q1 Q2

quick.orange.fox à Q1

lazy.pink.rabbit à Q2

quick.brown.fox à 不匹配任意队列,被丢弃

quick.orange.male.rabbit à

orange à

# 2.6.1.生产者

使用topic类型的Exchange,发送消息的routing key有3种: item.isnertitem.updateitem.delete

public class Send {
    private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明exchange,指定类型为topic
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");
        // 消息内容
        String message = "新增商品 : id = 1001";
        // 发送消息,并且指定routing key 为:insert ,代表新增商品
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.insert", null, message.getBytes());
        System.out.println(" [商品服务:] Sent '" + message + "'");

        channel.close();
        connection.close();
    }
}

# 2.6.2.消费者1

我们此处假设消费者1只接收两种类型的消息:更新商品和删除商品

public class Recv {
    private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_1";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。需要 update、delete
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.update");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.delete");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者1] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

# 2.6.3.消费者2

我们此处假设消费者2接收所有类型的消息:新增商品,更新商品和删除商品。

/**
 * 消费者2
 */
public class Recv2 {
    private final static String QUEUE_NAME = "topic_exchange_queue_2";
    private final static String EXCHANGE_NAME = "topic_exchange_test";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        // 获取到连接
        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();
        // 获取通道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);

        // 绑定队列到交换机,同时指定需要订阅的routing key。订阅 insert、update、delete
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.*");

        // 定义队列的消费者
        DefaultConsumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
            // 获取消息,并且处理,这个方法类似事件监听,如果有消息的时候,会被自动调用
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, BasicProperties properties,
                    byte[] body) throws IOException {
                // body 即消息体
                String msg = new String(body);
                System.out.println(" [消费者2] received : " + msg + "!");
            }
        };
        // 监听队列,自动ACK
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);
    }
}

# 2.7.持久化

如何避免消息丢失?

1) 消费者的ACK机制。可以防止消费者丢失消息。

2) 但是,如果在消费者消费之前,MQ就宕机了,消息就没了。

是可以将消息进行持久化呢?

要将消息持久化,前提是:队列、Exchange都持久化

# 2.7.1.交换机持久化

1532766951432

# 2.7.2.队列持久化

1532766981230

# 2.7.3.消息持久化

1532767057491

# 3.Spring AMQP

# 3.1.简介

Sprin有很多不同的项目,其中就有对AMQP的支持:

1532767136007

Spring AMQP的页面:http://spring.io/projects/spring-amqp

1532767171063

注意这里一段描述:

1532767227821

​ Spring-amqp是对AMQP协议的抽象实现,而spring-rabbit 是对协议的具体实现,也是目前的唯一实现。底层使用的就是RabbitMQ。

# 2.2.依赖和配置

添加AMQP的启动器:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

application.yml中添加RabbitMQ地址:

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.56.101
    username: leyou
    password: leyou
    virtual-host: /leyou

# 2.3.监听者

在SpringAmqp中,对消息的消费者进行了封装和抽象,一个普通的JavaBean中的普通方法,只要通过简单的注解,就可以成为一个消费者。

@Component
public class Listener {

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "spring.test.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "spring.test.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC
            ),
            key = {"#.#"}))
    public void listen(String msg){
        System.out.println("接收到消息:" + msg);
    }
}
  • @Componet:类上的注解,注册到Spring容器
  • @RabbitListener:方法上的注解,声明这个方法是一个消费者方法,需要指定下面的属性:
    • bindings:指定绑定关系,可以有多个。值是@QueueBinding的数组。@QueueBinding包含下面属性:
      • value:这个消费者关联的队列。值是@Queue,代表一个队列
      • exchange:队列所绑定的交换机,值是@Exchange类型
      • key:队列和交换机绑定的RoutingKey

类似listen这样的方法在一个类中可以写多个,就代表多个消费者。

# 2.4.AmqpTemplate

Spring最擅长的事情就是封装,把他人的框架进行封装和整合。

Spring为AMQP提供了统一的消息处理模板:AmqpTemplate,非常方便的发送消息,其发送方法:

1527090258083

红框圈起来的是比较常用的3个方法,分别是:

  • 指定交换机、RoutingKey和消息体
  • 指定消息
  • 指定RoutingKey和消息,会向默认的交换机发送消息

# 2.5.测试代码

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class MqDemo {

    @Autowired
    private AmqpTemplate amqpTemplate;

    @Test
    public void testSend() throws InterruptedException {
        String msg = "hello, Spring boot amqp";
        this.amqpTemplate.convertAndSend("spring.test.exchange","a.b", msg);
        // 等待10秒后再结束
        Thread.sleep(10000);
    }
}

运行后查看日志:

1532767726274

# 3.项目改造

接下来,我们就改造项目,实现搜索服务、商品静态页的数据同步。

# 3.1.思路分析

发送方:商品微服务

  • 什么时候发?

    当商品服务对商品进行写操作:增、删、改的时候,需要发送一条消息,通知其它服务。

  • 发送什么内容?

    对商品的增删改时其它服务可能需要新的商品数据,但是如果消息内容中包含全部商品信息,数据量太大,而且并不是每个服务都需要全部的信息。因此我们只发送商品id,其它服务可以根据id查询自己需要的信息。

接收方:搜索微服务、静态页微服务

接收消息后如何处理?

  • 搜索微服务:
    • 增/改:添加新的数据到索引库
    • 删:删除索引库数据
  • 静态页微服务:
    • 增:创建新的静态页
    • 删:删除原来的静态页
    • 改:创建新的静态页并删除原来的

# 3.2.商品服务发送消息

我们先在商品微服务leyou-item-service中实现发送消息。

# 3.2.1.引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

# 3.2.2.配置文件

我们在application.yml中添加一些有关RabbitMQ的配置:

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.56.101
    username: leyou
    password: leyou
    virtual-host: /leyou
    template:
      exchange: leyou.item.exchange
    publisher-confirms: true
  • template:有关AmqpTemplate的配置
    • retry:失败重试
      • enabled:开启失败重试
      • initial-interval:第一次重试的间隔时长
      • max-interval:最长重试间隔,超过这个间隔将不再重试
      • multiplier:下次重试间隔的倍数,此处是2即下次重试间隔是上次的2倍
    • exchange:缺省的交换机名称,此处配置后,发送消息如果不指定交换机就会使用这个
  • publisher-confirms:生产者确认机制,确保消息会正确发送,如果发送失败会有错误回执,从而触发重试

# 3.2.3.改造GoodsService

在GoodsService中封装一个发送消息到mq的方法:

private void sendMessage(Long id, String type){
    // 发送消息
    try {
        this.amqpTemplate.convertAndSend("item." + type, id);
    } catch (Exception e) {
        logger.error("{}商品消息发送异常,商品id:{}", type, id, e);
    }
}

这里没有指定交换机,因此默认发送到了配置中的:leyou.item.exchange

注意:这里要把所有异常都try起来,不能让消息的发送影响到正常的业务逻辑

然后在新增的时候调用:

1532768930797

修改的时候调用:

1532769005960

# 3.3.搜索服务接收消息

搜索服务接收到消息后要做的事情:

  • 增:添加新的数据到索引库
  • 删:删除索引库数据
  • 改:修改索引库数据

因为索引库的新增和修改方法是合二为一的,因此我们可以将这两类消息一同处理,删除另外处理。

# 3.3.1.引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

# 3.3.2.添加配置

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.56.101
    username: leyou
    password: leyou
    virtual-host: /leyou

这里只是接收消息而不发送,所以不用配置template相关内容。

# 3.3.3.编写监听器

1532769181819

代码:

@Component
public class GoodsListener {

    @Autowired
    private SearchService searchService;

    /**
     * 处理insert和update的消息
     *
     * @param id
     * @throws Exception
     */
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "leyou.create.index.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "leyou.item.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = {"item.insert", "item.update"}))
    public void listenCreate(Long id) throws Exception {
        if (id == null) {
            return;
        }
        // 创建或更新索引
        this.searchService.createIndex(id);
    }

    /**
     * 处理delete的消息
     *
     * @param id
     */
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "leyou.delete.index.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "leyou.item.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "item.delete"))
    public void listenDelete(Long id) {
        if (id == null) {
            return;
        }
        // 删除索引
        this.searchService.deleteIndex(id);
    }
}

# 3.3.4.编写创建和删除索引方法

这里因为要创建和删除索引,我们需要在SearchService中拓展两个方法,创建和删除索引:

public void createIndex(Long id) throws IOException {

    Spu spu = this.goodsClient.querySpuById(id);
    // 构建商品
    Goods goods = this.buildGoods(spu);

    // 保存数据到索引库
    this.goodsRepository.save(goods);
}

public void deleteIndex(Long id) {
    this.goodsRepository.deleteById(id);
}

创建索引的方法可以从之前导入数据的测试类中拷贝和改造。

# 3.4.静态页服务接收消息

商品静态页服务接收到消息后的处理:

  • 增:创建新的静态页
  • 删:删除原来的静态页
  • 改:创建新的静态页并删除原来的

不过,我们编写的创建静态页的方法也具备覆盖以前页面的功能,因此:增和改的消息可以放在一个方法中处理,删除消息放在另一个方法处理。

# 3.4.1.引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

# 3.4.2.添加配置

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.56.101
    username: leyou
    password: leyou
    virtual-host: /leyou

这里只是接收消息而不发送,所以不用配置template相关内容。

# 3.4.3.编写监听器

1532769581964

代码:

@Component
public class GoodsListener {

    @Autowired
    private GoodsHtmlService goodsHtmlService;

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "leyou.create.web.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "leyou.item.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = {"item.insert", "item.update"}))
    public void listenCreate(Long id) throws Exception {
        if (id == null) {
            return;
        }
        // 创建页面
        goodsHtmlService.createHtml(id);
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "leyou.delete.web.queue", durable = "true"),
            exchange = @Exchange(
                    value = "leyou.item.exchange",
                    ignoreDeclarationExceptions = "true",
                    type = ExchangeTypes.TOPIC),
            key = "item.delete"))
    public void listenDelete(Long id) {
        if (id == null) {
            return;
        }
        // 创建页面
        goodsHtmlService.deleteHtml(id);
    }
}

# 3.4.4.添加删除页面方法

public void deleteHtml(Long id) {
    File file = new File("C:\\project\\nginx-1.14.0\\html\\item\\", id + ".html");
    file.deleteOnExit();
}

# 3.5.测试

# 3.5.1.查看RabbitMQ控制台

重新启动项目,并且登录RabbitMQ管理界面:http://192.168.56.101:15672

可以看到,交换机已经创建出来了:

1532772446520

队列也已经创建完毕:

1532772471931

并且队列都已经绑定到交换机:

1532772521932

# 3.5.2.修改数据试一试

在后台修改商品数据的价格,分别在搜索及商品详情页查看是否统一。