RabbitMQ消息中间件

一、初始MQ

首先了解一下微服务间通讯有同步和异步两种方式：

- 同步通讯：是指两个或多个系统在进行信息交换时，必须在同一时刻进行操作
- 异步通讯：是指两个或多个系统之间的通讯方式，其中发送方和接收方不是在同一时刻进行操作。

同步调用的优点：

- 时效性较强，可以立即得到结果

同步调用的缺点：

- 多个系统间耦合，扩展及后续维护繁琐
- 性能和吞吐能力下降
- 有额外的资源消耗
- 有级联失败风险

异步通讯：
优势一：服务解耦
优势二：性能提升，吞吐量提高
优势三：服务没有强依赖，不担心级联失败问题
优势四：流量削峰

缺点：

- 架构复杂了，业务没有明显的流程线，不好管理（对程序员的技术要求高了）
- 需要依赖于Broker的可靠、安全、性能（搭建集群）

1. 技术对比

MQ，中文是消息队列（Message Queue），字面来看就是存放消息的队列。
比较常见的MQ实现（也被称为消息中间件）:

- ActiveMQ
- **RabbitMQ**
- **RocketMQ**
- Kafka

几种常见MQ的对比：

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

选择原则：

- 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

2. 原生JavaAPI实现MQ

在这之前，先认识RabbitMQ中的一些角色：

- publisher：生产者（使用Java代码发送消息）
- consumer：消费者（使用Java代码接收消息）
- 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

2.1 MQ的消息模型

- 简单队列
- 工作队列模式
- 发布订阅模式
- Fanout广播
- Direct定向模式
- Topic主题
- 消息转换器

下面使用原生API只展示简单队列模式

2.2 原生JavaAPI实现简单队列

简单队列模式的模型图：

Publisher Queue Consumer

- publisher：消息发布者，将消息发送到队列queue
- queue：消息队列，负责接收并缓存消息
- consumer：订阅队列，处理队列中的消息

下面使用的是官方提供的原生JavaAPI完成的；不用自己手敲代码练习，下面有利用Spring简化开发的方案

//生产端publisher实现
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("192.168.200.130");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("用户名");//设置自己的用户名和密码
        factory.setPassword("*****");
        // 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();

    }
}
/***********************************************************************************************/
//消费端consumer实现

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("192.168.200.130");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("用户");  //用户密码和上面的生产端保持一致
        factory.setPassword("*****");
        // 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。。。。");
    }
}

小结：

基本消息队列的消息发送流程：

1. 建立connection

2. 创建channel

3. 利用channel声明队列

4. 利用channel向队列发送消息

基本消息队列的消息接收流程：

1. 建立connection

2. 创建channel

3. 利用channel声明队列

4. 定义consumer的消费行为handleDelivery()

5. 利用channel将消费者与队列绑定

3.基于SpringAMQP实现MQ

SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且利用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

SpringAMQP提供了三个功能：

- 自动声明队列、交换机及其绑定关系（代码+注解）
- 封装了RabbitTemplate工具，用于发送消息 ：rabbitTemplate.convertAndSend()
- 基于注解的监听器模式，异步接收消息：@RabbitListener

Publisher Queue Consumer

在父工程中引入依赖
<!--AMQP依赖，包含RabbitMQ-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>

1.简单队列

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: 192.168.200.130 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: 用户名 # 自己的用户名（不能为中文）和密码
    password: *****

    在publisher服务中编写测试类SpringAmqpTest，并利用RabbitTemplate实现消息发送。
    代码实现如下：

@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTempslate;

    @Test //不要导错包，用比较长的import org.junit.jupiter.api.Test;
    public void testSimpleQueue() {
        // 队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        // 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        // 发送消息：此处并不会自动创建队列
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

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: 192.168.200.130 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: itcast # 用户名
    password: 123321 # 密码    

在consumer服务的中新建一个类SpringRabbitListener

@Component
public class SpringRabbitListener {

    @RabbitListener(queues = "simple.queue")
    public void listenSimpleQueueMessage(String msg) {
        System.out.println("spring 消费者接收到消息：【" + msg + "】");
    }
}

2.工作队列(Work queues)

    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。如何解决呢？
    
  - 那我们可以让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息。
 这个就称为Work queues，也被称为（Task queues），任务模型。可以使用work 模型，
 多个消费者共同处理消息处理，速度就能大大提高了。

Publisher Queue Consumer 1 Consumer 2

消息发送:

    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 = "simple.queue";
    // 消息
    String message = "hello, message_";
    for (int i = 1; i <= 50; i++) {
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message + i);
        Thread.sleep(20);
    }
}

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

//@RabbitListener(queues = "simple.queue")
//public void listenSimpleQueueMessage(String msg) {
//    System.out.println(msg);
//}

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

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

运算之后得到结果：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。这样显然是有问题的。
怎样解决这个问题呢？

我们可以修改consumer服务的application.yml文件，添加配置：

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.200.130 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: 用户名 # 自己的用户名和密码
    password: **** 
    listener: #监听
      simple: #简单消息模型
        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
        
 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.发布/订阅

发布订阅的模型如图：

Publisher exchange Queue1 Consumer 1 Consumer 2 Queue2 Consumer 3

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，也就是要发送消息的程序，但是不再发送到队列中，而是发给exchage（交换机）

- Consumer：消费者，与以前一样，订阅队列，没有变化

- Queue：消息队列也与以前一样，接收消息、缓存消息。

- Exchange：交换机（消息路由）。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、或将消息丢弃。到底如何操作，取决于Exchange的类型。

  Exchange有以下3种类型：

  - Fanout（扇出）：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

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！

4.Fanout广播

Fanout，英文翻译是扇出，在MQ中理解成广播更合适。

Publisher exchange Queue1 Consumer 1 Queue2 Consumer 2

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，交换机来决定要发给哪个队列，生产者无法决定
- 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

声明队列和交换机

Spring提供了一个接口Exchange，来表示所有不同类型的交换机：UML类图

在consumer服务中创建一个类，声明队列和交换机：
    
@Configuration
public class FanoutConfig {
    /**
     * 声明交换机
     * @return Fanout类型交换机
     */
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange(){
        return new FanoutExchange("itcast.fanout");
    }

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

    /**
     * 绑定队列和交换机
     */
    @Bean // 方法中的参数，从IoC容器中获取
    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);
    }
} 

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 = "itcast.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}

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 + "】");
}

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

声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么？

- Queue
- FanoutExchange
- Binding

5.Direct定向

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。

key:blue key:red Publisher exchange Queue Consumer 1 Queue2 Consumer 2

 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。

案例需求如下:

1. 利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey

2. 在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听direct.queue1和direct.queue2

3. 在publisher中编写测试方法，向itcast. direct发送消息

声明队列和交换机
    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。
    
    在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者，同时基于注解来声明队列和交换机：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "direct.queue1"), //创建队列
    exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),//创建交换机
    key = {"red", "blue"} //绑定接受消息的key
))
public void listenDirectQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者接收到direct.queue1的消息：【" + msg + "】");
}

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

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 = "itcast.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：key=red，两个消费者都能收到消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
    
    // 发送消息：key=blue，消费者1 能收到消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "blue", message);
    
    // 发送消息：key=yellow，消费者2 能收到消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "yellow", message);
}

总结：
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

基于@RabbitListener注解声明队列和交换机的常见注解

- 开始声明：bindings= ? 
- 指定一个绑定关系： @QueueBinding
- 声明队列：value = @Queue
- 声明交换机：exchange = @Exchange
- 指定路由key：key = {一个或多个}

6.Topic主题

`Topic`类型的`Exchange`与`Direct`相比：

- 相同点：都可以根据`RoutingKey`把消息路由到不同的队列
- 不同点：`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`, item.del

> 通配符规则：
>
> `#`：匹配零个，一个或多个词，任意多个【常用】
>
> `*`：匹配不多不少必须是1个词

topic bindingKey1 bindingKey2 bindingKey3 bindingKey4 Publisher exchange Queue1 Consumer 1 Queue2 Consumer 2 Queue3 Consumer 3 Queue4 Consumer 4

举例：
demo.#：能够匹配demo, demo.spu, demo.spu.insert
demo.*：只能匹配demo.spu

实现思路如下：

1. 并利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey

2. 在consumer服务中，编写两个消费者方法，分别监听topic.queue1和topic.queue2

3. 在publisher中编写测试方法，向itcast. topic发送消息

- Queue1：假设绑定的是`china.#` ，因此凡是以 `china.`开头的`routing key` 都会被匹配到。
- 包括china.news和china.weather
- Queue2：假设绑定的是`#.news` ，因此凡是以 `.news`结尾的 `routing key` 都会被匹配。
- 包括china.news和japan.news

消息接收
    在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法：

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

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

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 = "demo.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);
    
     // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.weather", "明天天气晴，20-36度");
}

# 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，1个或多个词
  - `*`：代表1个词

7.消息转换器

Spring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下面的message对象。

void convertAndSend(String exchange, String routingKey,Object message) throw AmqpException;

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
- 可读性差

测试默认转换器:

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

1、执行前：先停止consumer服务，防止消息被消费掉，无法在RabbitMQ控制台看到
2、MQ服务上没有simple.queue（临时），通过管理端快速创建一个
发送消息后查看控制台：

# 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。
   
1、在publisher和consumer两个服务中都引入依赖，因此咱们选择在父工程添加：

<!-- mq-demo的pom.xml，jackson（SpringBoot用的） -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>

2、配置消息转换器

#在PublisherApplication和ConsumerApplication两个启动类中都添加一个Bean
PublisherApplication，作用：Java对象 =====》JSON字符串

import org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter;

@SpringBootApplication
public class PublisherApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PublisherApplication.class);
    }

    @Bean //注意导包：org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter
    public MessageConverter messageConverter(){
        return new Jackson2JsonMessageConverter();
    }
}

3、重新发送消息：通过管理平台查询效果

4、接受消息：SpringRabbitListener

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenObjectQueue(Map<String,Object> msg){
    System.out.println("接收到object.queue的消息：" + msg);
}

二、MQ高级

1.消息可靠性

消息从发送到消费者接收，会经历多个过程：

Publisher exchange Queue1 Consumer 1 Queue2 Consumer 2

其中的每一步都可能导致消息丢失，常见的丢失原因包括：

- 发送时丢失：
  - 生产者发送的消息未送达exchange
  - 消息到达exchange后未到达queue
- MQ宕机，queue将消息丢失
- consumer接收到消息后未消费就宕机

针对这些问题，RabbitMQ分别给出了解决方案：

- 生产者确认机制（发送时丢失）
- 消息持久化（MQ宕机）
- 消费者确认机制（消费者宕机）
- 失败重试机制（消费失败）

1.1.生产者消息确认

    RabbitMQ提供了生产者确认机制来避免消息发送到MQ过程中丢失。这种机制必须给每个消息指定一个唯一ID。
    消息发送到MQ以后，会返回一个结果给发送者，表示消息是否处理成功。
    
返回结果有两种方式：

- publisher-confirm，发送者确认
  - 消息成功投递到交换机，返回ack
  - 消息未投递到交换机，返回nack
  
- publisher-return，发送者回执
  - 消息投递到交换机了，但是没有路由到队列。返回通知，及路由失败原因。
  - 正常到达队列，没有任何回复（没有回复就是成功）

确认机制发送消息时，需要给每个消息设置一个全局唯一Id，以区分不同消息，避免ack冲突。

举个栗子：

修改publisher服务中的application.yml文件，添加下面的内容：

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.200.130 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: itcast
    password: 123321
    virtual-host: /
    publisher-confirm-type: correlated #判断是否到达交换机（异步通知）
    publisher-returns: true #判断是否到达队列
    template:
      mandatory: true #定义消息路由失败时的策略

解释说明一下：

- `publish-confirm-type`：开启publisher-confirm，这里支持两种类型：
  - `simple`：同步等待confirm结果，直到超时【一般不使用，影响性能】
  - `correlated`：异步回调，定义ConfirmCallback，MQ返回结果时会回调这个ConfirmCallback
  
- `publish-returns`：
  - `true`：开启publish-return功能，同样是基于callback机制，不过是定义ReturnCallback
  
  - `false`：关闭publish-return功能
- `template.mandatory`：定义消息路由失败时的策略。
  - true则调用ReturnCallback
  - false则直接丢弃消息

修改consumer服务中的application.yml：改为自己的虚拟机IP

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.200.130 # rabbitMQ的ip地址
    port: 5672 # 端口
    username: itcast
    password: 123321
    virtual-host: /

定义Return回调:
    每个RabbitTemplate只能配置一个ReturnCallback，因此需要在项目启动过程中配置
作用： 如果消息没有到达队列，会执行回调方法

修改publisher服务，添加一个ReturnCallback：

package cn.itcast.mq.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Slf4j
@Configuration
//ApplicationContextAware: 在Spring容器（Bean工厂）创建好的时候，通知咱们
public class CommonConfig implements ApplicationContextAware {
    
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        // 获取RabbitTemplate
        RabbitTemplate rabbitTemplate = applicationContext.getBean(RabbitTemplate.class);
        // 设置ReturnCallback，先用匿名内部类
        rabbitTemplate.setReturnCallback(
            (message, replyCode, replyText, exchange, routingKey) -> {
            // 投递失败（没有到达队列），记录日志
            log.error("消息队列接收失败，应答码{}，原因{}，交换机{}，路由键{},消息{}",
                     replyCode, replyText, exchange, routingKey, message.toString());
            // 如果有业务需要，可以重发消息
            //rabbitTemplate.convertAndSend(exchange, routingKey, message);
        });
    }
}

定义Confirm回调:

    ConfirmCallback可以在发送消息时指定，因为每个业务处理confirm成功或失败的逻辑不一定相同。
    在publisher服务的cn.itcast.mq.spring.SpringAmqpTest类中，定义一个单元测试方法：

@Test
public void testSendMessage2SimpleQueue() throws InterruptedException {
    // 1.消息体
    String message = "hello, spring amqp!";
    // 2.全局唯一的消息ID，需要封装到CorrelationData中
    //uuid, 雪花算法
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 3.添加callback
    correlationData.getFuture().addCallback(
            result -> {
                if(result.isAck()){
                    // 3.1.ack，消息成功
                    log.debug("消息发送到交换机成功, ID:{}", correlationData.getId());
                }else{
                    // 3.2.nack，消息失败
                    log.error("消息发送到交换机失败, ID:{}, 原因{}",correlationData.getId(), result.getReason());
                }
            },
            ex -> log.error("消息发送异常, ID:{}, 原因{}",correlationData.getId(),ex.getMessage())
    );
    // 4.发送消息，其中"simple.test"是路由key
    rabbitTemplate.convertAndSend(
            "amq.topic", "simple.test", message, correlationData);

    // 休眠一会儿，等待ack回执
    //如果不休眠，程序就直接结束了；RabbitMQ服务器就无法回调咱们写的代码
    Thread.sleep(2000);
}

登录到MQ的管理端：

# 测试：

1、发送到一个不存在的交换机：camq.topic

rabbitTemplate.convertAndSend(
      "camq.topic", "simple.test", message, correlationData);

//查看日志：会有一个没有到达交换机的信息

2、发送到一个已经存在的交换机：amq.topic（系统自带的），但没有绑定指定的路由

rabbitTemplate.convertAndSend(
      "amq.topic", "simple.test", message, correlationData);

//查看日志：没有路由到队列

3、通过管理端指定amq.topic交换机的路由key到simple.queue

rabbitTemplate.convertAndSend(
      "amq.topic", "simple.test", message, correlationData);

//成功发送，需要到管理端查看一下队列中是否有消息

1.2.消息持久化

生产者确认可以确保消息投递到RabbitMQ的队列中，但是消息发送到RabbitMQ以后，如果突然宕机，
也可能导致消息丢失。

要想确保消息在RabbitMQ中安全保存，必须开启消息持久化机制。

- 交换机持久化
- 队列持久化
- 消息持久化

# 交换机持久化

RabbitMQ中交换机默认是非持久化的，mq重启后就丢失。

SpringAMQP中可以通过代码指定交换机持久化：

@Bean
public DirectExchange simpleExchange(){
    // 三个参数：交换机名称、是否持久化、当没有queue与其绑定时是否自动删除
    //durable: 持久化
    return new DirectExchange("simple.direct", true, false);
    
    //默认创建就是持久化的交换机
    //return new DirectExchange("simple.direct");
}

提示：由SpringAMQP声明的交换机都是持久化的

可以在RabbitMQ控制台看到持久化的交换机都会带上`D`的标示：

# 队列持久化

RabbitMQ中队列默认是非持久化的，mq重启后就丢失。

SpringAMQP中可以通过代码指定交换机持久化：

@Bean
public Queue simpleQueue(){
    // 使用QueueBuilder构建队列，durable就是持久化的
    return QueueBuilder.durable("simple.queue").build();
    
    //return new Queue("simple.queue");
}

提示：由SpringAMQP声明的交换机都是持久化的

# 消息持久化

利用SpringAMQP发送消息时，可以设置消息的属性（MessageProperties），指定delivery-mode：

- 非持久化：MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT
- 持久化：MessageDeliveryMode.PERSISTENT

用java代码指定：

@Test
public void testDurableMessage() {
    // 1.准备消息
    Message message = MessageBuilder
            .withBody("hello, spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
            .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT) //设置消息的属性：持久化
            .build();
    // 2.发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("simple.queue", message);
}

提示：由SpringAMQP声明的交换机都是持久化的

1.3.消费者消息确认

RabbitMQ确认消息被消费者消费后会立刻删除。

而RabbitMQ是通过消费者回执来确认消费者是否成功处理消息的：消费者获取消息后，应该向RabbitMQ发送ACK回
执，表明自己已经处理消息。

设想这样的场景：

- 1）RabbitMQ投递消息给消费者
- 2）消费者获取消息后，返回ACK给RabbitMQ
- 3）RabbitMQ删除消息
- 4）消费者宕机，消息尚未处理

这样，消息就丢失了。因此消费者返回ACK的时机非常重要。

/********************************************************************************

而SpringAMQP则允许配置三种确认模式：

- manual：手动ack，需要在处理完消息后，调用api发送ack【麻烦，一般不使用】。
- auto：自动ack，由spring监测listener代码是否出现异常，没有异常则返回ack；抛出异常则返回nack
- none：关闭ack，MQ假定消费者获取消息后肯定会成功处理，因此消息投递后立即被删除



由此可知：

- manual：自己根据业务情况，判断什么时候该ack（太麻烦，不使用）
- auto模式类似事务机制，出现异常时返回nack，消息回滚到mq；没有异常，返回ack
- none模式下，消息投递是不可靠的，可能丢失（不适合用在项目中）

因此，我们都是使用默认的auto即可。

# none模式

修改consumer服务的application.yml文件，添加下面内容：

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        acknowledge-mode: none # 关闭ack

修改consumer服务的SpringRabbitListener类中的方法，模拟一个消息处理异常：

@RabbitListener(queues = "simple.queue")
public void listenSimpleQueue(String msg) {
    log.info("消费者接收到simple.queue的消息：【{}】", msg);
    // 模拟异常 ->给MQ返回nack
    System.out.println(1 / 0);
    log.debug("消息成功处理完成！");
}

//  测试可以发现，当消息处理抛异常时，消息依然被RabbitMQ删除了

# auto模式

# 再次把确认机制修改为auto:

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        #消费成功，返回ack
        #消费失败，返回nack
        acknowledge-mode: auto # 根据异常自动ack

在异常位置打断点，再次发送消息，程序卡在断点时，可以发现此时消息状态为unack（未确定状态）：

抛出异常后，因为Spring会自动返回nack，所以消息恢复至Ready状态，并且没有被RabbitMQ删除：

1.4.消费失败重试机制

当消费者出现异常后，消息会不断requeue（重入队）到队列，再重新发送给消费者，然后再次异常，再次requeue，
无限循环，导致mq的消息处理飙升，带来不必要的压力：

怎么办呢？

# 本地重试

我们可以利用Spring的retry机制，在消费者出现异常时利用本地重试，而不是无限制的requeue到mq队列。

修改consumer服务的application.yml文件，添加内容：

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        retry: #本地重试
          enabled: true # 开启消费者失败重试
          initial-interval: 1000 # 初始的失败等待时长为1秒
          multiplier: 2 # 失败的等待时长倍数，下次等待时长 = multiplier * last-interval
          max-attempts: 3 # 最大重试次数，包含服务器推送的第一次
          stateless: true # true无状态；false有状态。如果业务中包含事务，这里改为false

重启consumer服务，重复之前的测试。可以发现：

- 在重试3次后，SpringAMQP会抛出异常AmqpRejectAndDontRequeueException，说明本地重试触发了

- 查看RabbitMQ控制台，发现消息被删除了（RejectAndDontRequeue），说明最后SpringAMQP返回的是ack，
mq删除消息了

reject: 拒绝
don't re queue: 不要重新放到队列


# 结论：

- 开启本地重试时，消息处理过程中抛出异常，不会requeue到队列，而是在消费者本地重试
- 重试达到最大次数后，Spring会返回ack给MQ服务器(reject+ not re queue)，消息会被丢弃

失败策略:

在之前的测试中，达到最大重试次数后，消息会被丢弃，这是由Spring内部机制决定的。

在开启重试模式后，重试次数耗尽，如果消息依然失败，会有MessageRecoverer接口来处理，
它包含三种不同的实现：
- RejectAndDontRequeueRecoverer：重试耗尽后，直接reject，丢弃消息。默认就是这种方式

- ImmediateRequeueMessageRecoverer：本地重试耗尽后，返回nack，消息重新入队，重新推送消息

- RepublishMessageRecoverer【最优方法】：重试耗尽后，将失败消息投递到指定的交换机（后续人工介入来处理）


处理方案是RepublishMessageRecoverer，失败后将消息投递到一个指定的，专门存放异常消息的队列，
后续由人工集中处理。

1）在consumer服务中定义处理失败消息的交换机和队列
    
package cn.itcast.mq.config;

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

@Configuration
public class ErrorMessageConfig {
    
    @Bean
    public DirectExchange errorMessageExchange(){
        return new DirectExchange("error.direct");
    }
    @Bean
    public Queue errorQueue(){
        return new Queue("error.queue", true);
    }
    
    @Bean
    public Binding errorBinding(Queue errorQueue, DirectExchange errorMessageExchange){
        return BindingBuilder.bind(errorQueue).to(errorMessageExchange).with("error");
    }
    
    //TODO 指定失败处理策略
}
/**************************************************************************************************/
2）定义一个RepublishMessageRecoverer，关联队列和交换机
    
@Bean //非常特殊，方法上有@Bean，方法中所有的参数自动就有一个@Autowired
public MessageRecoverer republishMessageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate){
    //最终效果：将重试失败的消息重新发送到指定的交换机+路由key
    return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error");
}

/*********************************************************************************************************/
完整代码：  
    
package cn.itcast.mq.config;

import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.amqp.rabbit.retry.MessageRecoverer;
import org.springframework.amqp.rabbit.retry.RepublishMessageRecoverer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

@Configuration
public class ErrorMessageConfig {
    @Bean
    public DirectExchange errorMessageExchange(){
        return new DirectExchange("error.direct");
    }
    @Bean
    public Queue errorQueue(){
        return new Queue("error.queue", true);
    }
    @Bean
    public Binding errorBinding(Queue errorQueue, DirectExchange errorMessageExchange){
        return BindingBuilder.bind(errorQueue).to(errorMessageExchange).with("error");
    }

    @Bean //修改本地重试耗尽之后，消息处理策略：把消息发到指定的交换+key
    public MessageRecoverer republishMessageRecoverer(RabbitTemplate rabbitTemplate){
        return new RepublishMessageRecoverer(rabbitTemplate, "error.direct", "error");
    }
}

1.5.总结

如何确保RabbitMQ消息的可靠性？

- 开启生产者确认机制，确保生产者的消息能到达交换机和队列
- 开启持久化功能，确保消息未消费前在队列中不会丢失
- 开启消费者确认机制为auto，由spring确认消息处理成功后完成ack
- 开启消费者失败本地重试机制，并设置MessageRecoverer，多次重试失败后将消息投递到异常交换机，
- 交由人工处理

2.死信交换机

2.1.认识死信

当一个队列中的消息满足下列情况之一时，可以成为死信（dead letter）：

- 消费者使用basic.reject或 basic.nack声明消费失败，并且消息的requeue参数设置为false
- 消息是一个过期消息，超时无人消费【利用此机制，实现延迟消息】
- 要投递的队列消息满了，无法投递

如果一个消息被消费者拒绝了，变成了死信：

如果这个包含死信的队列配置了`dead-letter-exchange`属性，指定了一个交换机，那么队列中的死信就会投递到
这个交换机中，而这个交换机称为死信交换机（Dead Letter Exchange，简称DLX）。

如果这个死信交换机也绑定了一个队列，则消息最终会进入这个只存放死信的队列：

因为simple.queue绑定了死信交换机 dl.direct，并且设置了路由key，因此死信最终会经过死信交换机路由给死信队列。

- 指定死信交换机名称：dl.direct
- 指定死信交换机与死信队列绑定的RoutingKey：dl

这样才能确保投递的消息能到达死信交换机，并且正确的路由到死信队列。

> 下边代码只是为了演示，对应图片中的配置，不用添加到项目中

@Bean
public Queue simpleQueue(){
    //return new Queue("simple.queue");
    return QueueBuilder
        .durable("simple.queue") // 指定队列名称，并持久化
        .deadLetterExchange("dl.direct") // 指定死信交换机
        .deadLetterRoutingKey("dl") //指定路由key
        .build();
}

# 总结:

什么样的消息会成为死信？

- 消息被消费者reject或者返回nack，并且设置了requeue=false
- 消息超时未消费
- 队列满了

死信交换机的使用场景是什么？

- 如果队列绑定了死信交换机，死信会投递到死信交换机；
- 可以利用死信交换机收集所有消费者处理失败的消息（死信），交由人工处理，进一步提高消息队列的可靠性。

2.2.TTL(过期时间)

TTL，也就是Time-To-Live（过期时间）。如果一个队列中的消息TTL结束仍未消费，则会变为死信。

TTL超时分为两种情况：

- 消息本身设置了超时时间
- 消息所在的队列设置了超时时间

> 思考：为什么要给消息或者队列设置过期时间呢？

> 目的：实现延迟任务的功能

> 比如要实现如下功能：
>
> - 延迟10分钟发送短信给用户（ttl = 10分钟）
> - 用户下单，如果用户在15 分钟内未支付，则自动取消
> - 预约工作会议，20分钟后自动通知所有参会人员

# 创建死信交换机

在consumer服务的SpringRabbitListener中，定义一个新的消费者，并且声明死信交换机 dl.direct、
死信队列 dl.queue：

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "dl.queue", durable = "true"),
    exchange = @Exchange(name = "dl.direct"),
    key = "dl"
))
public void listenDlQueue(String msg){
    log.info("接收到 dl.queue的延迟消息：{}", msg);
}

# 声明队列，指定超时时间

在consumer服务中新建TTLMessageConfig，创建ttl队列：

- 设置超时时间：ttl(10000)
- 指定死信交换机：deadLetterExchange("dl.direct")
- 指定死信的路由key：deadLetterRoutingKey("dl")

package cn.itcast.mq.config;

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

@Configuration
public class TTLMessageConfig {

    @Bean
    public Queue ttlQueue(){
        return QueueBuilder
                .durable("ttl.queue") // 指定队列名称，并持久化
                .ttl(10000) // 设置队列的超时时间，10秒
                .deadLetterExchange("dl.direct") // 指定死信交换机
                .deadLetterRoutingKey("dl")
                .build();
    }
    
    /**
     * 声明交换机，将ttl队列与交换机绑定
     */
    @Bean
    public DirectExchange ttlExchange(){
        return new DirectExchange("ttl.direct");
    }
    
    @Bean
    public Binding ttlBinding(Queue ttlQueue, DirectExchange ttlExchange){
        return BindingBuilder.bind(ttlQueue).to(ttlExchange).with("ttl");
    }	
}

在publisher服务中发送消息：
    
@Test
public void testTTLQueue() {
    // 创建消息
    String message = "hello, ttl queue";
    // 消息ID，需要封装到CorrelationData中
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);
    // 记录日志
    log.debug("发送消息成功");
}

注意：先启动消费者，再发送消息

执行完之后观察时间戳，可以看到消息发送与接收之间的时差大概是10秒。

# 发送消息时，设定TTL

在发送消息时，也可以指定TTL：

@Test
public void testTTLMsg() {
    // 创建消息
    Message message = MessageBuilder
        .withBody("hello, ttl message".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
        //setex : set expire
        .setExpiration("5000") //设置过期时间
        .build();
    // 消息ID，需要封装到CorrelationData中
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("ttl.direct", "ttl", message, correlationData);
    log.debug("发送消息成功");
}

查看发送消息日志：

接收消息日志：

这次，发送与接收的延迟只有5秒。说明当队列、消息都设置了TTL时，任意一个到期就会成为死信。

# 总结

消息超时的两种方式是？

- 给队列设置ttl属性，进入队列后超过ttl时间的消息变为死信
- 给消息设置ttl属性，队列接收到消息超过ttl时间后变为死信

如何实现发送一个消息20秒后消费者才收到消息？

- 给消息的目标队列指定死信交换机
- 将消费者监听的队列绑定到死信交换机
- 发送消息时给消息设置超时时间为20秒

2.3.延迟交换机插件

利用TTL结合死信交换机，我们实现了消息发出后，消费者延迟收到消息的效果。这种消息模式就称为延迟队列（Delay Queue）模式。

延迟队列的使用场景包括：

- 延迟发送短信
- 用户下单，如果用户在15 分钟内未支付，则自动取消
- 预约工作会议，20分钟后自动通知所有参会人员

因为延迟队列的需求非常多，所以RabbitMQ的官方也推出了DelayExchange插件，原生支持延迟队列效果。

参考RabbitMQ的插件列表页面：https://www.rabbitmq.com/community-plugins.html

使用方式可以参考官网地址：https://blog.rabbitmq.com/posts/2015/04/scheduling-messages-with-rabbitmq

# 使用DelayExchange

插件的使用也非常简单：

- 声明一个交换机，交换机的类型可以是任意类型
- 设定delayed属性为true
- 声明队列与其绑定

# 1）声明DelayExchange交换机

基于注解方式【常用】：

注意：如果MQ容器没有安装DelayExchange插件，直接指定delayed=true，启动项目时会报错

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
          value = @Queue(name = "delay.queue",durable = "true"),
          exchange = @Exchange(name = "delay.direct",delayed = "true"),
           key="delay"
))
public void listenDelayedQueue(String msg){
    log.info("接受到 delay.queue的延迟消息： {}"，msg);
}

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加：

> 优势：代码简单

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "delay.queue", durable = "true"),
        exchange = @Exchange(name = "delay.direct", delayed = "true"),
        key = "delay"
))
public void listenDelayExchange(String msg) {
    log.info("消费者接收到了delay.queue的延迟消息{}", msg);
}

第二种方式：也可以基于@Bean的方式：

> 优势：清晰明了

# 2）发送消息

发送消息时，一定要携带x-delay属性，指定延迟的时间：

@Test
public void testDelayedMsg(){
    Message message = MessageBuilder
        .withBody("hello,delayed message",getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
        .setHeader("x-delay",10000)
        .build();
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.random.UUID().toString());
    rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct","delay",message,correlationData);
    log.debug("发送消息成功");
}

@Test
public void testSendDelayMessage() throws InterruptedException {
    // 1.准备消息
    Message message = MessageBuilder
            .withBody("hello, delayed messsage".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
            .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
            .setHeader("x-delay", 10000) //时间必须是数字，不能是字符串
            .build();
    // 2.准备CorrelationData
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 3.发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct", "delay", message, correlationData);

    log.info("发送消息成功");
}

此时，idea控制台会有一个报错信息：

原因很简单，在之前课程中我们添加了定义发送者Return回调，如果消息发送之后没有到达队列就会报错。

当使用插件发送消息时设置了x-delay=10000，那消息只要没有到过期时间，就不会路由到队列中，
而是存在一个叫Mnesia的分布式数据库管理系统中。

因此需要在publisher服务的CommonConfig中，判断是否为延迟消息：

// 判断是否是延迟消息
Integer receivedDelay = message.getMessageProperties().getReceivedDelay();
if (receivedDelay != null && receivedDelay > 0) {
    // 是一个延迟消息，忽略这个错误提示
    return;
}

# 总结

延迟队列插件的使用步骤包括哪些？

- 声明一个交换机，添加delayed属性为true
- 发送消息时，添加x-delay头，值为超时时间（必须是int值）

3.惰性队列

# 消息堆积问题

   当生产者发送消息的速度超过了消费者处理消息的速度，就会导致队列中的消息堆积，
   直到队列存储消息达到上限。之后发送的消息就会成为死信，可能会被丢弃，这就是消息堆积问题。

队列满丢弃 Publisher Queue Consumer 死信

解决消息堆积有三种思路：

- 增加更多消费者，提高消费速度
- 在消费者内开启线程池多线程处理，加快消息处理速度
- 惰性队列：扩大队列容积，提高堆积上限

从RabbitMQ的3.6.0版本开始，就增加了Lazy Queues的概念，也就是惰性队列。惰性队列的特征如下：

- 接收到消息后直接存入磁盘而非内存，缺点：速度会变慢
- 消费者要消费消息时才会从磁盘中读取并加载到内存，最终推送给消费者
- 支持数百万条的消息存储

3.1.基于命令行设置lazy-queue

注：(本操作是Linux操作系统进行的)

设置一个队列为惰性队列，只需要在声明队列时，指定x-queue-mode属性为lazy即可。

可以通过命令行将一个运行中的队列修改为惰性队列：


#进入MQ容器
docker exec -it mq bash

rabbitmqctl set_policy Lazy "^lazy-queue$" '{"queue-mode":"lazy"}' --apply-to queues  

命令解读：

- `rabbitmqctl` ：RabbitMQ的命令行工具
- `set_policy` ：添加一个策略
- `Lazy` ：策略名称，可以自定义
- `"^lazy-queue$"` ：用正则表达式匹配队列的名字
- `'{"queue-mode":"lazy"}'` ：设置队列模式为lazy模式
- `--apply-to queues  `：策略的作用对象，是所有的队列

3.2.@Bean声明lazy-queue

@Bean
public Queue lazyQueue(){
    return QueueBuilder
          .durable("lazy.queue")
          .lazy()//开启x-queue-mode为lazy
          .build();
}

package cn.itcast.mq.config;

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


@Configuration
public class LazyConfig {

    @Bean
    public Queue lazyQueue() {
        return QueueBuilder
            	.durable("lazy.queue")
                .lazy() //指定是惰性队列
                .build();
    }
    
    @Bean
    public Queue normalQueue() {
        return QueueBuilder.durable("normal.queue").build();
    }
}

重启cousumer服务：确认已经创建了以上两个队列：

3.3.注解声明LazyQueue

此处没有给队列绑定交换机，因此使用的是queuesToDeclare = ?，而不是bindings = ？

@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(
        name = "lazy.queue",
        durable = "true",
        arguments = @Argument(name = "x-queue-mode", value = "lazy")
))
public void listLazyQueue(String msg) {
    log.info("接收到 lazy.queue 的消息：{}", msg);
}

3.4.测试

先把cousumer服务停掉，不然发送的消息都被消费掉了，无法观察效果

1、在publisher服务的SpringAmqpTest中发送消息到惰性队列：

@Test
public void testLazyQueue() throws InterruptedException {
    long b = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        // 1.准备消息
        Message message = MessageBuilder
                .withBody("hello, Spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)
                .build();
        // 2.发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("lazy.queue", message);
    }
    long e = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(e - b);
}

发现消息都在磁盘中：

2、也可以发送到普通队列，做为对比：

@Test
public void testNormalQueue() throws InterruptedException {
    long b = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        // 1.准备消息
        Message message = MessageBuilder
                .withBody("hello, Spring".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
                .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.NON_PERSISTENT)
                .build();
        // 2.发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend("normal.queue", message);
    }
    long e = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(e - b);
}

发现消息都在内存中：

# 总结

消息堆积问题的解决方案？

- 队列上绑定多个消费者，提高消费速度
- 在消费者内开启线程池多线程处理，加快消息处理速度
- 使用惰性队列，可以再mq中保存更多消息

惰性队列的优点有哪些？

- 基于磁盘存储，消息上限高
- 没有间歇性的page-out，性能比较稳定

惰性队列的缺点有哪些？

- 基于磁盘存储，消息时效性会降低
- 性能受限于磁盘的IO

4.MQ集群

4.1.集群分类

RabbitMQ的是基于Erlang语言编写，而Erlang又是一个面向并发的语言，天然支持集群模式。

RabbitMQ的集群有两种模式：

- 普通集群：是一种分布式集群，将队列分散到集群的各个节点，从而提高整个集群的并发能力。
- 镜像集群：是一种主从集群，在普通集群的基础上，添加了主从备份功能，提高集群的数据可用性。

镜像集群虽然支持主从，但主从同步并不是强一致的，某些情况下可能有数据丢失的风险。

因此在RabbitMQ的3.8版本以后，推出了新的功能：仲裁队列来代替镜像集群，底层采用Raft协议确保
主从的数据一致性。

4.2.普通集群

# 集群结构和特征

普通集群，或者叫标准集群（classic cluster），具备下列特征：

- 会在集群的各个节点间共享部分数据，包括：交换机、队列元信息。不包含队列中的消息。
- 当访问集群某节点时，如果队列不在该节点，会从数据所在节点传递到当前节点并返回
- 队列所在节点宕机，队列中的消息就会丢失

结构如图：

4.3.镜像集群

# 集群结构和特征

镜像集群：本质是主从模式，具备下面的特征：

- 交换机、队列、队列中的消息会在各个mq的镜像节点之间同步备份。
- 创建队列的节点被称为该队列的**主节点，**备份到的其它节点叫做该队列的**镜像**节点。
- 一个队列的主节点可能是另一个队列的镜像节点
- 所有操作都是主节点完成，然后同步给镜像节点
- 主宕机后，镜像节点会替代成新的主

结构如图：

4.4.仲裁队列

# 集群特征

镜像集群虽然支持主从，但主从同步并不是强一致的，某些情况下可能有数据丢失的风险。

仲裁队列：仲裁队列是3.8版本以后才有的新功能，用来替代镜像队列，底层采用Raft协议确保主从的数据一致性，
具备下列特征：

- 与镜像队列一样，都是主从模式，支持主从数据同步
- 使用非常简单，没有复杂的配置
- 主从同步基于Raft协议，强一致

Java代码创建仲裁队列
    
@Bean
public Queue quorumQueue() {
    return QueueBuilder
        .durable("quorum.queue2") // 持久化
        //.layzy() //惰性队列
        .quorum() // 仲裁队列
        .build();
}

# SpringAMQP连接MQ集群

注意，这里用address来代替host、port方式

spring:
  rabbitmq:
	#host: 192.168.200.130
    #port: 5672
    addresses: 192.168.200.130:8071, 192.168.200.130:8072, 192.168.200.130:8073
    username: itcast
    password: 123321
    virtual-host: /

注意：因为重新创建的3个MQ集群，还没有安装延迟队列插件，因此原来练习延迟队列的代码需要注释掉：
1、创建交换机时
    
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
        value = @Queue(name = "delay.queue", durable = "true"),
        exchange = @Exchange(name = "delay.direct", delayed = "true"),
        key = "delay"
))
public void listenDelayExchange(String msg) {
    log.info("消费者接收到了delay.queue的延迟消息{}", msg);
}
/******************************************************************************************/
2、发送消息时
    
@Test
public void testSendDelayMessage() throws InterruptedException {
    // 1.准备消息
    Message message = MessageBuilder
            .withBody("hello, delayed messsage".getBytes(StandardCharsets.UTF_8))
            .setDeliveryMode(MessageDeliveryMode.PERSISTENT)
            .setHeader("x-delay", 10000)
            .build();
    // 2.准备CorrelationData
    CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());
    // 3.发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend("delay.direct", "delay", message, correlationData);

    log.info("发送消息成功");
}