Spring Boot | Spring Boot 消息管理 ( 消息中间件 ) 、RabbitMQ“消息中间件“

目录:

    • [一、"消息服务" 概述 :](#一、"消息服务" 概述 :)
    • [二、RabbitMQ 消息中间件](#二、RabbitMQ 消息中间件)
      • [2.1 RabbitMQ "简介"](#2.1 RabbitMQ "简介")
      • [2.2 RabbitMQ "工作模式介绍"](#2.2 RabbitMQ "工作模式介绍")
        • [① Work queues 工作模式 ( "工作队列" 模式 ) - ( 适用于"较为繁重" , 可以进行 "拆分处理" 的 业务 )](#① Work queues 工作模式 ( "工作队列" 模式 ) - ( 适用于"较为繁重" , 可以进行 "拆分处理" 的 业务 ))
        • [② Publish/Subscribe 工作模式 ( "发布订阅" 模式 ) - ( 适用于 "相同业务功能处理" 的 场合 )](#② Publish/Subscribe 工作模式 ( "发布订阅" 模式 ) - ( 适用于 "相同业务功能处理" 的 场合 ))
        • [③ Routing 工作模式 ( "路由"模式 ) - ( 适用于 "不同类型消息"分类处理的 场合 )](#③ Routing 工作模式 ( "路由"模式 ) - ( 适用于 "不同类型消息"分类处理的 场合 ))
        • [④ Topics工作模式 ( "通配符模式"模式 ) - ( 适用于 根据不同需求 "动态传递处理业务" 的场合 )](#④ Topics工作模式 ( "通配符模式"模式 ) - ( 适用于 根据不同需求 "动态传递处理业务" 的场合 ))
        • [⑤ RPC工作模式 - ( 适用于 "分布式"架构的 "消息传递业务" / 适用于 "远程服务调用" 的业务场合 )](#⑤ RPC工作模式 - ( 适用于 "分布式"架构的 "消息传递业务" / 适用于 "远程服务调用" 的业务场合 ))
        • [⑥ Headers工作模式](#⑥ Headers工作模式)
        • [⑦ 总结](#⑦ 总结)
    • [三、Erlang + RabbitMQ "安装"以及 "整合环境搭建" :](#三、Erlang + RabbitMQ "安装"以及 "整合环境搭建" :)
      • [3.1 下载并安装 Erlang 和 RabbitMQ + RabbitMQ"可视化效果展示"](#3.1 下载并安装 Erlang 和 RabbitMQ + RabbitMQ"可视化效果展示")
      • [3.2 Spring Boot "整合RabbitMQ" 环境搭建 :](#3.2 Spring Boot "整合RabbitMQ" 环境搭建 :)
        • [① 创建Spring Boot 项目](#① 创建Spring Boot 项目)
        • [② 配置文件中添加 "配置信息"](#② 配置文件中添加 "配置信息")

作者简介 :一只大皮卡丘,计算机专业学生,正在努力学习、努力敲代码中! 让我们一起继续努力学习!

该文章参考学习教材 为:
《Spring Boot企业级开发教程》 黑马程序员 / 编著

文章以课本知识点 + 代码为主线,结合自己看书学习过程中的理解和感悟 ,最终成就了该文章

文章用于本人学习使用 , 同时希望能帮助大家。

欢迎大家点赞👍 收藏⭐ 关注💖哦!!!

(侵权可联系我,进行删除,如果雷同,纯属巧合)


  • 实际项目开发 中,有时候 需要与其他系统进行 集成完成相关业务功能 ,这种情况 最原始做法程序内部相互调用除此之外 ,还可以使用 "消息服务中间件" 进行** 业务处理** ,使用消息服务中间件 处理业务能够提升系统异步通信扩展解耦能力Spring Boot消息服务管理 提供了非常好的支持 。下面将针对 Spring Boot 消息服务原理整合使用 进行详细讲解

一、"消息服务" 概述 :

1.1 为什么要使用 "消息服务" ( 消息中间件 ) ?

  • 多数应用尤其是 分布式系统中,** 消息服务不可或缺的重要部分**,它使用 起来比较简单 同时解决了不少难题 ,例如 异步处理应用解耦流量削锋分布式事务管理等,使用消息服务 可以实现 一个高性能高可用高扩展的系统 。下面我们将通过实际开发中的** 若干场景来分析** 和说明 为什么要使用消息服务 ,以及使用消息服务的好处

    ( 下面将通过 实际的场景说明为什么要使用 "消息服务"

① 异步处理
  • 场景说明 : 用户注册后系统 需要 将信息写入数据库 发送 注册邮件注册短信通知。下面我们使用图示 的方式直观展示上述场景不同处理方式如下图所示 :

在上图中 ,针对上述 注册业务场景需求处理方式有3种如下所示 :

(1) 串行处理方式 : 用户发送注册请求后服务器先将注册信息写入数据库依次发送注册邮件短信消息服务器只有
在"** 消息处理完毕** "后 才会将处理结果返回客户端 。这种 串行处理消息方式非常耗时,** 用户体验不友好**。

(2) 并行处理方式 : 用户发送注册请求后将注册信息写入数据库同时发送注册邮件短信最后返回给客户端 ,这种 并行处理的方式在一定程度上提高了后台业务处理效率 ,但如果遇到较为耗时业务处理仍然显得不够完善

(3) 消息服务处理方式 : 可以在 业务中嵌入消息服务 ( 消息中间件 )进行 业务处理,这种方式先将注册信息写入数据库,

极短的时间内** 将注册信息写入消息队列后** 即可 返回响应信息。此时前端业务不需要理会不相干后台业务处理,而发送注册邮件短信的业务自动读取消息队列 中的 相关消息进行后续业务处理

② 应用解耦
  • 场景说明 : 用户下单后订单服务需要** 通知库存服务** 。下面将使用图示 的方式直观展示上述需求的** 不同处理方式** ,如下图所示

    上图中如果 使用 传统方式处理订单业务用户下单后 ,订单服务会 直接调用库存服务接口 进行库存更新 ,这种方式 有一个很大的问题 是 : 一旦库存系统出现异常订单服务失败导致订单丢失

    如果 使用 消息服务模式 ( 消息中间件 ),订单服务的** 下订单消息 快速写入消息队列** ,库存服务会** 监听 读取到订单** ,从而修改库存 。相较于传统方式消息服务模式显得更加** 高效** 、可靠

③ 流量削峰
  • 场景说明 : 秒杀活动流量削峰的一种** 应用场景** ,由于服务器处理资源能力有限 ,因此出现 峰值很容易造成服务器宕机、** 用户无法访问的情况。为了 解决这个问题,通常会采用 消息队列 缓冲瞬时高峰流量** ,对请求 进行分层过滤从而过滤掉一些请求如下图所示

    针对上述秒杀业务的** 场景需求** ,如果专门增设服务器应对秒杀活动期间 请求瞬时高峰的话,在非秒杀活动期间 ,这些多余的服务器和配置 显得有些浪费如果不进行有效处理的话秒杀活动瞬时高峰流量请求 有可能压垮服务 ,因此,在秒杀活动 中加入 消息服务较为理想的解决方案 。通过在应用前端 加入消息服务 ,先将所有请求写入消息队列并限定一定的值多余的请求直接返回秒杀失败秒杀服务 会根据秒杀规则消息队列中读取并处理有限的秒杀请求。

④ 分布式事务管理
  • 场景说明 : 在 分布式系统中,** 分布式事务开发中必须要面对** 的技术难题怎样保证分布式系统请求业务处理的** 数据一致性通常是要重点考虑的问题**。针对这种分布式事务管理情况 ,目前 较为可靠处理方式基于消息队列二次提交,在失败的情况 可以进行多次尝试 ,或者基于队列数据 进行回滚操作 。因此,在 分布式系统加入消息服务 是一个 既能保证性能不变又能保证业务一致性的方案

  • 针对这种分布式事务处理需求 ,下面将以 图示的方式** 展示使用消息服务处理机制** ,如下图所示

    针对上述分布式事务管理场景需求如果使用传统方式 在订单系统中 写入订单支付成功信息 后,再 远程调用库存系统 进行库存更新一旦库存系统异常 ,很有可能 导致库存更新失败订单支付成功 的情况, 从而导致数据不一致

    针对这种分布式系统 的事务管理,通常会在 分布式系统之间加入** 消息服务进行 管理** 。在上图中,订单支付成功后写入消息表 ;然后定时扫描消息表消息写入到消息队列中,** 库存系统会立即读取消息队列** 中的消息 进行库存更新 ,同时添加消息处理状态 ;接着,库存系统消息队列写入库存处理结果订单系统会立即读取消息队列中的库存处理状态 。如果库存服务处理失败订单服务还会重复扫描并发送消息表 中的消息 ,让 库存系统进行** 最终一致性库存更新** 。如果处理成功 订单服务 直接删除消息表数据 ,并写入到历史消息表

1.2 常用 "消息中间件" 介绍 :

  • 消息队列中间件 ( 简称:消息中间件 ) 是指利用高效可靠消息传递机制进行** 与平台无关 数据交流** ,并基于 数据通信 来进行 分布式系统的集成

    常见的消息中间件有 : ActiveMQ、** RabbitMQ** 、KafkaRocketMQ 等。目前市面上的消息中间件各有侧重点 ,选择适合自己能够扬长避短无疑是最好的选择

ActiveMQ ( 广泛应用于中小型企业 )
  • ActiveMQApache 公司出品的、采用 Java 语言编写的、完全基于 JMS 规范 ( java Message Service )的、面向消息的中间件,它为应用程序提供高效、可扩展的、稳定的、安全的企业级消息通信 。ActiveMQ 丰富的 API多种集群构建模式 使得它成为业界老牌的消息中间件 ,广泛的**应用于中小型企业中。相较于后续出现的 RabbitMQRocketMQKafka 等消息中间件来说, ActiveMQ 性能相对较弱**,在如今的 高并发大数据处理 的场景下 显得力不从心经常会出现一些问题 , 例如 消息延迟堆积堵塞等 。
RabbitMQ ( 没有特别要求的场景下,常用"RabbitMQ中间件" )
  • RabbitMQ 是使用 Erlang 语言开发开源消息队列系统 ,基于 AMQP协议 ( Advanced Message Queuing Protocol ) 实现。AMQP 是为 应对大规模并发活动提供统一消息服务应用层标准高级消息队列协议,专门为** 面向消息 中间件设计**,该协议** 更多用在企业系统内** ,对 数据一致性稳定性可靠性要求很高的 "场景" ,对 性能吞吐量要求还在其次 。正是 基于 AMQP协议各种优势性能 ,使得 RabbitMQ 消息中间件应用开发中越来越受欢迎
Kafka ( "大数据业务" 可使用该中间件 )
  • Kafka 是由 Apache 软件基金会 开发的一个 开源流处理平台 ,它是一种 高吞吐量分布式发布订阅消息系统 ,采用 ScalaJava 语言编写,提供了快速可扩展 的、分布式 的、分区 的和可复制日志订阅服务 ,其主要特点是追求高吞吐量,适用于产生大量数据的互联网服务的数据
    收集业务。
RocketMQ ( "大数据业务" 可使用该中间件 )
  • RocketMQ阿里巴巴公司开源产品 ,目前也是 Apache 公司顶级项目 ,使用 纯Java 开发 ,具有 高吞吐量高可用适合大规模分布式系统应用的特点。RocketMQ思路起源于 Kafka ,对消息的可靠传输 以及事务性 做了优化,目前在阿里巴巴中被广泛应用于 交易充值流计算消息推送日志流式处理场景 ,不过 维护上稍微麻烦
实际开发中,选哪个中间件?
  • 实际项目技术选型 时,

    没有特别要求场景下,通常会选择使用 RabbitMQ作为** 消息中间件**,

    如果 针对的是大数据业务,推荐使用 Kafka或者是 RocketMQ 作为** 消息中间件**。

二、RabbitMQ 消息中间件

2.1 RabbitMQ "简介"

  • RabbitMQ 是基于 AMQP 协议的** 轻量级** 、可靠可伸缩和** 可移植消息代理Spring 使用RabbitMQ** 通过 AMQP 协议 进行 通信;在 Spring Boot 中对 RabbitMQ 进行了 集成管理 。在所有的消息服务 中,消息中间件都会作为一个** 第三方消息代理** ,接收发布者发布的消息并推送给消息消费者不同消息中间件内部转换消息细节不同

  • RabbitMQ消息代理过程下图所示

(1) 消息发布者 ( Publisher ,简称P )向 RabbitMQ 代理 ( Broker ) 指定的 虚拟主机服务器 ( Virtual Host ) 发送消息
(2) 虚拟主机服务器内部的交换器 ( Exchange ,简称 X ) 接收消息 ,并将 消息传递并存储到与之 绑定 (Binding) 的 消息队列 (Queue )中。
(3) 消息消费者 ( Consumer ,简称 C )通过一定的** 网络连接** ( Connection )与 消息代理建立连接 ,同时为了 简化开支 ,在 连接内部使用了多路复用信道

( Channel ) 进行消息最终消费

2.2 RabbitMQ "工作模式介绍"

  • RabbitMQ 消息中间件针对** 不同的服务需求** ,提供了 多种工作模式 。下面将对 RabbitMQ支持的** 工作模式 工作原理进行简要说明**。
① Work queues 工作模式 ( "工作队列" 模式 ) - ( 适用于"较为繁重" , 可以进行 "拆分处理" 的 业务 )
  • 参考 RabbitMQ 官方文档Work queues 工作模式流程示意图下图所示 :

    Work queues 工作模式中,** "不需要" 设置交换器** ( RabbitMQ使用内部默认交换器进行消息转换 ),需要指定 唯一的** 消息队列进行消息传递** ,并且可以有多个消息消费者

    这种模式下多个消息消费者 通过 轮询的方式 依次接收 消息队列存储的消息,** 一旦消息被某一个消费者接收** ,消息队列会** 将消息 移除** ,而接收处理消息消费者 必须在 消费完一条消息后再准备接收下一条消息从上面的分析可以发现Work queues 工作模式 适用于那些** 较为繁重** ,并且可以 进行拆分处理业务 ,这种情况下可以 分派给多个消费者轮流处理业务

② Publish/Subscribe 工作模式 ( "发布订阅" 模式 ) - ( 适用于 "相同业务功能处理" 的 场合 )
  • 参考 RabbitMQ 官方文档Publish/Subscribe工作模式的** 流程示意图下图所示** :

    Publish/Subscribe 工作模式中,必须** 先配置一个 "fanout"类型 交换器** ,不需要指定对应的** 路由键** ( Routing key ),同时会 将消息路由 到每一个 消息队列 上,然后 每个消息队列都可以** 对相同的消息进行 接收存储** ,进而由 各自消息队列关联消费者 进行 消费

    上面的分析可以发现Publish/Subscribe 工作模式适用于进行** 相同业务功能处理场合** ,例如,用户注册成功后需要同时发送邮件通知短信通知,那么** 邮件服务消费者** 和 短信服务消费者需要** 共同消费** "用户注册成功 " 这一条消息

③ Routing 工作模式 ( "路由"模式 ) - ( 适用于 "不同类型消息"分类处理的 场合 )
  • 参考 RabbitMQ 官方文档Routing 工作模式的** 流程示意图下图所示** :

    Routing 工作模式中,必须** 先配置一个 "direct"类型 交换器** ,并 指定不同的** 路由键值** ( Routing key ) 将 对应的消息交换器路由不同的消息队列进行 存储,由** 消费者进行 各自消费**。

    上面的分析可以发现Routing 工作模式 适用于进行 "不同类型消息" 分类处理场合 。例如 日志收集处理 ,用户可以配置不同的路由键值分别对不同级别日志信息 进行分类处理

④ Topics工作模式 ( "通配符模式"模式 ) - ( 适用于 根据不同需求 "动态传递处理业务" 的场合 )
  • 参考 RabbitMQ 官方文档Topics 工作模式的** 流程示意图下图所示** :

    Topics 工作模式 中,必须 先配置 一个 "topic"类型交换器,并** 指定不同 路由键值** ( Routing key ) 将 对应的消息交换器路由不同的消息队列进行 存储,然后由** 消费者进行 各自消费**。

    Topics 模式Routing 模式主要不同在于 : Topics 模式设置的** 路由键包含通配符的,其中#** 匹配 多个字符, *匹配 一个字符,然后与** 其他字符一起使用" .** " 进行连接,从而** 组成动态路由键** ,在 发送消息 时可以 根据需求设置不同路由键 ,从而 将消息路由不同的消息队列

  • 通常情况下Topics 工作模式适用于** 根据不同需求 "动态传递处理业务"场合** 。例如,一些订阅客户只接收邮件消息一些订阅客户只接收短信消息 ,那么可以根据客户需求 进行 动态路由匹配 从而 将订阅消息分发到不同的消息队列 中。

⑤ RPC工作模式 - ( 适用于 "分布式"架构的 "消息传递业务" / 适用于 "远程服务调用" 的业务场合 )
  • 参考 RabbitMQ 官方文档RPC 工作模式的** 流程示意图下图所示** :

    RPC 工作模式Work queues 工作模式主体流程** 相似** ,都 不需要设置交换器需要指定唯一消息队列 进行 消息传递

    RPC 工作模式Work queues 工作模式的** 主要不同在于 : RPC 模式是一个 回环结构**,主要针对** 分布式架构 消息传递业务**,** 客户端 : Client 先发送消息** 到 消息队列远程服务端 : Server 获取消息 ,然后 再写入另一个消息队列 ,向 原始客户端 : Client 响应 消息处理结果

  • 上面的分析 可以发现,RPC 工作模式 适用于 远程服务调用业务处理场合。例如,在** 分布式架构中必须考虑的 分布式事务管理问题**。

⑥ Headers工作模式
  • Headers 工作模式RabbitMQ 所支持的工作模式中是** 较为少用的一种模式** ,其主体流程Routing 工作模式 有些相似 。不过,使用 Headers 工作模式时,** 必须设置一个 headers 类型交换器,而 不需要设置路由键** ,取而代之的是在 Properties 属性配置中的 headers 头信息中使用keyvalue 的形式配置路由规则 。由于 Headers 工作模式使用较少官方文档也没有详细说明
⑦ 总结
  • 上面讲述 RabbitMQ 支持的** 6种工作模式原理,其中有些工作模式** 可以 嵌套使用 ,例如,在 发布订阅模式中加入** 工作队列模式** 。这里介绍的6种工作模式Publish/SubscribeRoutingTopicsRPC模式开发中较为常用工作模式

三、Erlang + RabbitMQ "安装"以及 "整合环境搭建" :

3.1 下载并安装 Erlang 和 RabbitMQ + RabbitMQ"可视化效果展示"

  • RabbitMQ 支持多平台安装 ,例如 LinuxWindowsMacOSDocker等 。这里,我们以 Windows 环境为例,介绍 RabbitMQ安装配置

  • 第一步
    下载并安装Erlang :

    原因RabbitMQ服务端代码是使用** 并发式语言Erlang编写** 的,安装Rabbit MQ前提 : 是安装Erlang

    ( 安装Erlang语言包时,必须以** 管理员的身份进行 安装** 。) 下载地址http://www.erlang.org/downloads


    第二步
    系统环境新建变量 + 编辑path并在** 其中添加** "** ERLANG_HOME** " 这个 变量名 :
    变量名ERLANG_HOME
    变量值erlang安装地址

    :


    : %ERLANG_HOME%\bin

    检验
    cmd控制台输入** erl** ,看到版本号说明erlang安装成功


    第三步
    下载并安装RabbitMQ :
    下载地址https://www.rabbitmq.com/

    百度网盘获取RabbitMQ软件https://pan.baidu.com/s/1-RFOp3Tr5_jj22RFgS7zpw?pwd=krnl

    下载完后直接安装


    第四步
    安装RabbitMQ-Plugins

    rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

    输入 rabbitmqctl status 检验是否安装成功

    第五步
    运行RabbitMQ , 打开 sbin目录 ,双击 rabbitmq-server.bat ,后在浏览器访问访问 : http://localhost:15672展示效果如下图所示


    默认用户名密码都是 guest登录成功后会进入** RabbitMQ可视化管理页面 首页** 。
    ( RabbitMQ 默认提供了** 两个端口号** : 567215672 ,其中 5672 用作** 服务端口号** ,15672用作** 可视化管理端口号**。)

3.2 Spring Boot "整合RabbitMQ" 环境搭建 :

① 创建Spring Boot 项目
  • 创建项目 :

② 配置文件中添加 "配置信息"
  • 配置文件中添加 "** 配置信息**" :
properties 复制代码
#配置RabbitMQ消息中间件的"连接配置"
spring.rabbitmq.host=localhost
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=guest
spring.rabbitmq.password=guest

#配置RabbitMQ虚拟主机路径/ , 默认可省略
spring.rabbitmq.virtual-host=/

连接的 RabbitMQ服务端口号为 : 5672 , 并使用** 默认用户guest连接**。

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