RabbitMQ基础篇之Java客户端 Work Queues

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模型概述

Work Queues 模型也称为任务模型，多个消费者绑定到同一个队列，共同消费队列中的消息。
特点：
- 每条消息只会被一个消费者处理，消息不会被多个消费者同时消费。
- 消息的处理是分配给绑定到队列的消费者，多个消费者可以加速消息的处理。

需求

模拟 WorkQueue，实现一个队列绑定多个消费者

在 RabbitMQ 的控制台创建一个队列，名为 work.queue
在 publisher 服务中定义测试方法，发送 50 条消息到 work.queue
在 consumer 服务中定义两个消息监听者，都监听 work.queue 队列

实现步骤

创建队列

在控制台创建队列，命名为 work_queue。

定义消费者

在 Consumer 服务中定义两个消息监听者（即消费者）。
监听的队列改为 work_queue，分别打印消息处理情况，并加上时间戳。
为区分不同消费者，使用不同的打印样式（例如，Consumer 1 用黑色，Consumer 2 用红色打印）。

java 复制代码

@RabbitListener(queues = "work.queue")
public void listenWorkQueue1(String message) {
    System.out.println("消费者11111111111111111接收到的消息: " +
            message +
            ", " +
            LocalTime.now());
}

 @RabbitListener(queues = "work.queue")
public void listenWorkQueue2(String message) {
    System.err.println("消费者22222222222222222接收到的消息: " +
            message +
            ", " +
            LocalTime.now());
}

定义消息发送

在发送者服务中，编写发送 50 条消息的代码。
使用循环发送消息，并在消息中附加编号，以便消费者知道自己接收的是第几条消息。

java 复制代码

@Test
public void testWorkQueue() {
    // 队列名称
    String queueName = "work.queue";
    for (int i = 1; i <= 50; i++) {
        // 消息
        String message = "Hello, Spring AMQP_" + i;
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

测试执行

启动消费者后，开始发送 50 条消息。
观察消费者的消息接收情况：
- Consumer 1 接收到偶数编号的消息，Consumer 2 接收到奇数编号的消息。
- 每个消费者分别接收 25 条消息，分配是均匀的（轮询机制）。

观察结论

结论 1： 同一个消息只会被一个消费者处理，不会被多个消费者处理。
结论 2： 消息的分配是均匀的，即使有多个消费者，每个消费者会轮流处理消息。例如，消息1分给消费者2，消息2分给消费者1，依此类推。

多消费者的作用

增加消费者数目可以提高消息的处理速度。
如果只有一个消费者，则所有消息由一个消费者处理。如果有多个消费者，消息会被分配给不同的消费者，提高处理效率。

性能差异

情况 1： 一个消费者处理所有消息时，消息处理的速度较慢。
情况 2： 多个消费者处理消息时，可以大大提高消息的处理速度。
- 例如，2 个消费者分别处理 25 条消息，处理速度快。
- 3 个消费者则每人处理约 16 条，4 个消费者则每人处理约 12 条消息。

生产环境中的应用

在实际生产中，通常不会手动创建多个消费者方法。一般是写一个消费者方法，并通过部署多个实例（多台机器或多个服务实例）来实现多个消费者。
这样可以使用不同机器的资源来处理消息，进一步提升消息处理速度。

处理速度差异的情况

如果不同消费者的处理速度不同，默认的轮询分配可能不够合理。为了解决这个问题，可以使用 prefetch 配置来优化消息的分配。
- 默认情况下，RabbitMQ 使用轮询方式来分配消息。
- 如果某个消费者处理消息较慢，默认的分配方式会导致它处理大量消息，处理速度慢。
- 可以通过配置 spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch=1 来优化。这样每个消费者只能提前获取一条消息，直到当前消息处理完毕，才能获取下一条。

yaml 复制代码

spring:
  rabbitmq:
    listener:
      simple:
        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

优化示例

在消费者 1 中设置每条消息处理后休眠 25 毫秒，每秒处理 40 条消息。
在消费者 2 中设置每条消息处理后休眠 200 毫秒，每秒处理 5 条消息。
通过这种方式模拟消费者处理速度不同。

java 复制代码

@RabbitListener(queues = "work.queue")
public void listenWorkQueue1(String message) throws InterruptedException {
    System.out.println("消费者11111111111111111接收到的消息: " + message + ", " + LocalTime.now());
    Thread.sleep(25);
}

@RabbitListener(queues = "work.queue")
public void listenWorkQueue2(String message) throws InterruptedException {
    System.err.println("消费者22222222222222222接收到的消息: " + message + ", " + LocalTime.now());
    Thread.sleep(200);
}

总结

Work Queues 模型通过多个消费者共同消费同一队列的消息，提高了处理速度，解决了单个消费者处理过慢的问题。
生产环境中通过多实例部署，可以有效地扩展消费者数量，提升系统处理能力。