MQ消息队列 - 技术栈

1.同步与异步：

微服务间通讯有同步和异步两种方式：同步和异步，同步一般时效性比较强的业务需要用到同步，一个逻辑的执行需要另一个逻辑的结果，这种耦合度很高的必须同步，但是如果时效性不是很强的业务，应该使用异步方式，

比如下面这个例子：

如果同步会有很多弊端：耦合度高，性能下降（吞吐量低）因为各个模块之间需要等待，是一个串行，每个服务运行是需要占用cpu资源的，串行会导致占着茅坑不拉屎造成cpu资源浪费，一个模块出现问题会导致多米诺效应。

2.实现异步的方案：事件驱动模式，其实事件就是消息，比如支付服务完成后给一个中间件发送一个事件，说我支付完成了，然后其他服务就可以从这个中间件拿到事件，然后进行处理，各个服务之间谁也管不着谁，实现异步执行。

在事件模式中，支付服务是事件发布者（publisher），在支付完成后只需要发布一个支付成功的事件（event），事件中带上订单id。

订单服务和物流服务是事件订阅者（Consumer），订阅支付成功的事件，监听到事件后完成自己业务即可。

为了解除事件发布者与订阅者之间的耦合，两者并不是直接通信，而是有一个中间人（Broker）。发布者发布事件到Broker，不关心谁来订阅事件。订阅者从Broker订阅事件，不关心谁发来的消息。

模式的优缺点：

好处：

吞吐量提升：无需等待订阅者处理完成，响应更快速
故障隔离：服务没有直接调用，不存在级联失败问题
调用间没有阻塞，不会造成无效的资源占用
耦合度极低，每个服务都可以灵活插拔，可替换
流量削峰：不管发布事件的流量波动多大，都由Broker接收，订阅者可以按照自己的速度去处理事件

缺点：

架构复杂了，业务没有明显的流程线，不好管理
需要依赖于Broker的可靠、安全、性能

而MQ（消息中间件）就是其中的一种技术。

3.MQ，消息队列（MessageQueue），就是存放消息的队列。也就是事件驱动架构中的Broker

几种常见MQ的对比：

	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

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

这篇文章学习的是RabbitMQ，一般最求可靠性并且对吞吐量没那么大的业务，这个就行了

一般来说对可靠性不高的业务使用kafaka，比如日志啥的。

4.RabbitMQ

4.1安装，采取虚拟机docker安装

复制代码

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=zs \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=1234 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management

两个-e在配置用户和密码，第一个-p15672是访问RabbitMQ的图形化UI页面，我们只需要登录ip地址：这个就可以访问，可以在这个UI页面里创建交换机队列用户啥的，也可以不使用图形化页面，第二个-p才是RabbitMQ的服务器地址。

然后直接访问

进入后介绍一下页面，首先我们得了解RabbitMQ的架构

RabbitMQ中的一些角色：

publisher：生产者
consumer：消费者
exchange：交换机，负责消息路由（就是相当于消息驿站吧，负责分配消息往哪里发）
queue：队列，存储消息
virtualHost：虚拟主机，隔离不同租户的exchange、queue、消息的隔离（因为不同用户用这个服务肯定得隔离，所以需要指定虚拟主机）

4.2常见消息模型：基本消息队列和工作消息队列没有交换机，只有生产者，消费者和队列，前者只是一对一，后者可以一对多，后面三个消息队列有交换机这几种区别在之后的讲解中会具体讲到。

4.3基本消息队列入门

这里先展示以下最原始的用法，以便我们理解结构，不需要记忆，因为spring已经集合了api：

publisher实现

思路：

建立连接
创建Channel
声明队列
发送消息
关闭连接和channel

代码实现：

复制代码

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

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("192.168.150.101");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 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();

    }
}

consumer实现

代码思路：

建立连接
创建Channel
声明队列（二次声明队列是为了防止生产者还没有创建队列，这是一个兜底，没有则创建，有则不管）
订阅消息

代码实现：

复制代码

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

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("192.168.150.101");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("itcast");
        factory.setPassword("123321");
        // 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。。。。");
    }
}

5.SpringAMQP

AMOP是协议，SpringAMQP是基于RabbitMQ封装的一套模板，并且还利用SpringBoot对其实现了自动装配，使用起来非常方便。

在spring中要使用这个，需要引入依赖

java 复制代码

&lt;!--AMQP依赖，包含RabbitMQ--&gt;
&lt;dependency&gt;
    &lt;groupId&gt;org.springframework.boot&lt;/groupId&gt;
    &lt;artifactId&gt;spring-boot-starter-amqp&lt;/artifactId&gt;
&lt;/dependency&gt;

然后生产者和消费者的yam文件中都需要配置信息

java 复制代码

spring:
  rabbitmq:
    host: 192.168.150.101 # 主机名
    port: 5672 # 端口
    virtual-host: / # 虚拟主机
    username: itcast # 用户名
    password: 123321 # 密码

既然要使用队列，那么就得创建一个队列吧，创建队列主要有三种方法，第一种就是最直接的UI页面，第二种就是在配置类中配置（Queue）比如：

java 复制代码

@Configuration
public class FanoutConfig {
    /**
     * 声明队列
     */
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1(){
        return new Queue("fanout.queue1");
    }
}

第三种就是在消费者上面直接利用注解声明，经常用来后三种使用，一起绑定交换机。这种后边再说。

5.1基本消息队列：案例利用SpringAMOP是西安基本消息队列，发送一个hello，并且被消费者拿到。

生产者只需要注入，然后调用con方法即可，需要传入队列名称和消息。消息的话RabbitMQ支持Object，也就是所有类型，后面还要讲。

java 复制代码

@SpringBootTest
public class SpringAmqpTest {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Test
    public void testSimpleQueue() {
        // 队列名称
        String queueName = "simple.queue";
        // 消息
        String message = "hello, spring amqp!";
        // 发送消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(queueName, message);
    }
}

消费者把要干的事写在一个类里面，采用RabbitListener注解表面监听的队列是什么（这种形势要求队列要存在），然后你放进去什么类型，参数就是什么类型。

java 复制代码

@Component
public class SpringRabbitListener {

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

5.2工作消息队列

简单来说就是**让多个消费者绑定到一个队列，共同消费队列中的消息，**这种模型和前一种一样都不能共同消费一种消息，它们都是一个消费者消费完就没了。

实现的话其实一样，再写一个方法监听同一个队列即可，但是有这样一个问题：生产者发布的消息他们是如何抢的，如何分配,这里就有一个机制：消息预取机制，就是消息来了排布在queue里面，然后queue会把消息平均分配给这些消息队列，你一个他一个，如果这个机制没有上限，那么就会拖垮吞吐量，比如100条消息，A一秒消费80个，B一秒消费20个，但这样可以使一秒钟就处理完吗？不行，因为这个机制没有上限，开始会给A50个，B50个，然后A需要0.几s，但是B需要3.多s，这样是不行的，并没有考虑到消费者的处理能力。这样显然是有问题的。

在spring中有一个简单的配置，可以解决这个问题。我们修改consumer服务的application.yml文件，添加配置：设置这个预取上限就是1，即只给你们平均分配一个，处理完再过来。

java 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

5.3发布订阅模式：剩下三种，其实字面意思很好理解，多的交换机就是实现这个的，所谓订阅不就是去订阅一本杂志一样，杂志发东西我就收东西，那比如说我订阅了地理杂志，生产者发布了各种各样的消息，我订阅了地理，我就只会收到地理方面的消息，这就是交换机做了提前过滤，就是这个意思。

三种模式大致区别是：

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

在spring实现了这三种路由：

值得注意的是交换机是和队列绑定的，不是和消费者绑定的。那如何创建并且绑定队列呢，其实也有三种方法和创建队列是一样的，UI，配置类或者第三种（一会讲）

配置类方法：在配置类里面创建交换机队列，然后进行绑定。

java 复制代码

@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
    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);
    }
}

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
不同交换机有不同的发送规则

声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么？

Queue
***Exchange
Binding

5.3.1Fanout路由：广播路由，很显然就是字面意思，广播就是雨露均沾

实现：首先绑定交换机和队列

然后发布消息：记得先注入工具，然后发送的时候发送给交换机即可，第二个参数先设置为空，后面其他两种路由会讲

java 复制代码

@Test
public void testFanoutExchange() {
    // 队列名称
    String exchangeName = "itcast.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}

然后就消费呗，消费的话就得监听队列而不是交换机了

java 复制代码

@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 + "】");
}

有没有发现使用配置类配置交换机，队列，进行绑定很繁琐，其实第三种方法是最简便的：

直接在消费者的方法上声明
java 复制代码
@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 + "】");
}
还是那个注解，然后里面是一个巨大的参数bindings（其实前面配置类里这个不就是绑定的bean嘛），@QueueBinding（）参数很多，我们可以使用ctrl+p提示，首先第一个参数顾名思义就是要绑定的队列，第二个就是要绑定的交换机其中name就是名字，后面那个type就是交换机的类型，刚才讲的Fanout算一种，后面那两种也是类型。然后那个key主要是后两种需要使用的参数，是用来指定这个队列的RoutingKey（路由key）是什么，然后生产者发送的时候是不是原来我们有一个地方是空的，现在只需要传入这个参数，
java 复制代码
@Test
public void testFanoutExchange() {
    // 队列名称
    String exchangeName = "itcast.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}
交换机就会自动去找是这个RoutingKey（red）的队列给它发送，注意这种方式会直接新建队列，交换机。

到这里其实种模式我们都可以实现了，无非就是先声明队列或者交换机，然后绑定，然后生产者注入工具类，发送消息，指定交换机，路由key，消息。然后消费者去绑定消息队列，然后消费即可。

其实这就是后两种路由模式的特点：有key

5.3.2Direct路由：定向路由也是见名知意，定向也就是RoutingKey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。

模型特点：

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.

具体实现我也不写了，懒得写了，通过第三种方式直接指定即可，看一个例子：第一个队列的key是red和blue，第二个是red和yellow

java 复制代码

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "direct.queue1"),
    exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
    key = {"red", "blue"}
))
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 + "】");
}

其实我们发现如果让所有队列的key的包含同一个RoutingKey，那完全可以实现广播路由的情景。

5.3.3Topic：话题路由

Topic与Direct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

注意是词，每个词以"."分割

举例：比如A队列只想绑定关于中国的消息，那么就是chain.#，B队列只想绑定篮球的消息，那么就是#.basketball。

写一个消费者例子吧：

java 复制代码

@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
    value = @Queue(name = "topic.queue1"),
    exchange = @Exchange(name = "itcast.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 = "topic.queue2"),
    exchange = @Exchange(name = "itcast.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
    key = "#.news"
))
public void listenTopicQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者接收到topic.queue2的消息：【" + msg + "】");
}

两个队列绑定同一个交换机，路由key不一样，然后比如生产者发布

java 复制代码

rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message);

那么匹配到的队列就不一样。

6.消息转换器

之前那个最基本的代码发送消息的参数是字节码对象，也就是说我们可以发送任何类型的消息，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，只要参数类型一样，还会把字节反序列化为对应的Java对象。

但是默认情况下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
有安全漏洞（很容易注入）
可读性差

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。而使用json可读性和体积大家都知道很好，安全性也很好。使用JSON序列化器操作如下：

在publisher和consumer两个服务中都要引入依赖（直接写在父工程中即可）：

java 复制代码

&lt;dependency&gt;
    &lt;groupId&gt;com.fasterxml.jackson.dataformat&lt;/groupId&gt;
    &lt;artifactId&gt;jackson-dataformat-xml&lt;/artifactId&gt;
    &lt;version&gt;2.9.10&lt;/version&gt;
&lt;/dependency&gt;

配置消息转换器：在配置类中添加一个Bean即可（当然可以在启动类里面配置）：

java 复制代码

@Bean
public MessageConverter jsonMessageConverter(){
    return new Jackson2JsonMessageConverter();
}

7.完成黑马点评异步秒杀业务。使用最基本消极队列就行了。

8.RabbitMQ可以实现多种队列，比如延时，死信，优先级队列，之后说