【Springcloud篇】学习笔记七(十三章):Stream消息驱动

第十三章_Stream消息驱动

1.消息驱动Stream介绍

1.1Stream为什么被引入

常见MQ(消息中间件):

  • ActiveMQ
  • RabbitMQ
  • RocketMQ
  • Kafka

有没有一种新的技术诞生,让我们不再关注具体MQ的细节,我们只需要用一种适配绑定的方式,自动的给我们在各种MQ内切换。(类似于Hibernate)

1.2是什么

屏蔽底层消息中间件的差异,降低切换成本,统一消息的编程模型。

官方定义Spring Cloud Stream是一个构建消息驱动微服务的框架。

应用程序通过inputs或者 outputs 来与Spring Cloud Stream中binder对象交互。通过我们配置来binding(绑定),而Spring Cloud Stream 的binder对象负责与消息中间件交互。所以,我们只需要搞清楚如何与Spring Cloud Stream交互就可以方便使用消息驱动的方式。

通过使用Spring Integration来连接消息代理中间件以实现消息事件驱动。Spring Cloud Stream为一些供应商的消息中间件产品提供了个性化的自动化配置实现,引用了==发布-订阅、消费组、分区==的三个核心概念。

目前仅支持RabbitMQ、 Kafka。

1.3设计思想

(1)标准MQ
  • 生产者/消费者之间靠消息媒介传递信息内容
  • 消息必须走特定的通道 - 消息通道 Message Channel
  • 消息通道里的消息如何被消费呢,谁负责收发处理 - 消息通道MessageChannel的子接口SubscribableChannel,由MessageHandler消息处理器所订阅。
(2)为什么用Cloud Stream

比方说我们用到了RabbitMQ和Kafka,由于这两个消息中间件的架构上的不同,像RabbitMQ有exchange,kafka有Topic和Partitions分区。

我们如果用了两个消息队列的其中一种,后面的业务需求,我想往另外一种消息队列进行迁移,这时候无疑就是一个灾难性的,一大堆东西都要重新推倒重新做,因为它跟我们的系统耦合了,这时候Spring Cloud Stream给我们提供了---种解耦合的方式。

(3)Stream凭什么可以统一底层差异

在没有绑定器这个概念的情况下,我们的SpringBoot应用要直接与消息中间件进行信息交互的时候,由于各消息中间件构建的初衷不同,它们的实现细节上会有较大的差异性。

通过定义绑定器作为中间层,完美地实现了应用程序与消息中间件细节之间的隔离。通过向应用程序暴露统一的Channel通道,使得应用程序不需要再考虑各种不同的消息中间件实现。

一句话:屏蔽底层消息中间件的差异,降低切换成本,统一消息的编程模型。

Stream对消息中间件的进一步封装,可以做到代码层面对中间件的无感知,甚至于动态的切换中间件(rabbitmq切换为kafka),使得微服务开发的高度解耦,服务可以关注更多自己的业务流程

通过定义绑定器Binder作为中间层,实现了应用程序与消息中间件细节之间的隔离。

(4)Binder

Binder可以生成Binding,Binding用来绑定消息容器的生产者和消费者,它有两种类型

  • INPUT对应于消息消费者
  • OUTPUT对应于消息生产者

下图为SpringCloud Stream的处理架构

(5)Stream中的消息通信方式遵循发布---订阅模式

在消息中间件系统中,主题(Topic)是一种消息发布和订阅模式,允许发布者将消息发送到一个主题,而订阅者可以选择订阅他们感兴趣的主题,以接收相关消息。RabbitMQ和Apache Kafka都支持主题的概念,但它们在如何理解和实现主题方面有一些不同。

  • RabbitMQ:

    RabbitMQ是一个消息队列系统,它使用Exchange来实现主题的概念。在RabbitMQ中,Exchange是消息的分发中心,它接收来自生产者的消息并将其路由到一个或多个队列中。

  • Kafka:

    Kafka是一个分布式事件流平台,它使用Topic来实现主题的概念。在Kafka中,一个主题是一个逻辑通道,用于组织和发布消息。Kafka的主题与传统消息队列不同,因为它的主题中的消息通常保留在日志中,供多个消费者进行订阅和消费。

1.4Stream的标准流程套路

  • Binder:很方便的连接中间件,屏蔽差异
  • Channel:通道,是队列Queue的一种抽象,在消息通讯系统中就是实现存储和转发的媒介,通过Channel对队列进行配置
  • Source和Sink:简单的可理解为参照对象是Spring Cloud Stream自身,从Stream发布消息就是输出,接受消息就是输入

1.5编码API和常用注解

2.案例说明

RabbitMQ环境已经OK,工程中新建三个子模块

  • cloud-stream-rabbitmq-provider8801,作为生产者进行发消息模块
  • cloud-stream-rabbitmq-consumer8802,作为消息接收模块
  • cloud-stream-rabbitmq-consumer8803 作为消息接收模块

2.1消息生产者provider8801

(1)pom
xml 复制代码
<dependencies>
        <!-- stream-rabbit -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbit</artifactId>
        </dependency>
 
        <!--eureka-client 目前,这个不是必须的-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency><!-- 引入自己定义的api通用包,可以使用Payment支付Entity -->
            <groupId>springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
(2)yml
(3)主启动
(4)业务类
  • service层
  • controller层
(5)测试
  • 启动Eureka7001
  • 再启动8801
  • 登录rabbit 15672,查看发送消息的主题名称

2.2消息消费者consumer8802

cloud-stream-rabbitmq-consumer8802

(1)pom
xml 复制代码
<dependencies>
        <!-- stream-rabbit -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbit</artifactId>
        </dependency>
 
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency><!-- 引入自己定义的api通用包,可以使用Payment支付Entity -->
            <groupId>springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
(2)yml
(3)主启动类
(4)controller层
(5)测试
  • 发送消息
  • 8801后台
  • 8802后台

2.3分组消费与持久化

依照8802,clone出来一份运行8803

启动

  • 分组消费RabbitMQ
  • 7001:服务注册
  • 8801:消息生产
  • 8802:消息消费
  • 8803:消息消费

运行后有两个问题:

  • 有重复消费问题
  • 消息持久化问题,即消息消费方不能接收未曾被接收的消息
(1)消息重复消费

8001发送一条消息,发结果8802/8803同时都收到了,存在重复消费问题

生产实际案例:

比如在如下场景中,订单系统我们做集群部署,都会从RabbitMQ中获取订单信息,那如果一个订单同时被两个服务获取到,那么就会造成数据错误,我们得避免这种情况。这时我们就可以使用Stream中的消息分组来解决

(2)解决消息重复消费

原理:

微服务应用放置于同一个group中,就能够保证消息只会被其中一个应用消费一次。

不同组是可以全面消费的(重复消费),同一组内会发生竞争关系,只有其中一个可以消费。

分组

8002,8003添加到同一分组即可

application.yml中添加分组groupPeng

  • 测试
(3)解决消息持久化

通过分组可以实现,消息消费方重启的时候,可以接收,其在宕机的时候,消息发送方发送的消息。

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