说到 RabbitMQ,相信大家都不会陌生,微服务开发中必不可少的中间件。
在上篇关于消息队列的文章中,我们了解到 RabbitMQ 本质其实是用 Erlang 开发的 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol )的具体实现,最初起源于金融系统,主要用于在分布式系统中存储转发消息,在易用性、扩展性、高可用性等方面有着不俗的表现。
2010年4月,RabbitMQ 科技公司被 VMware 旗下的 SpringSource 收购,在 2013 年 5 月被并入 Pivotal 。
其实 VMware,Pivotal 本质上是一家的。不同的是,VMware 是独立上市子公司,而 Pivotal 是整合了EMC的某些资源,现在并没有上市。其中我们现在使用的 Spring 系列框架,就是 Pivotal 公司热门的产品之一。
直到后来 Pivotal 将其开源,RabbitMQ 才逐渐走向大众!
RabbitMQ 发展到今天,已经被越来越多的人认可,尤其是互联网公司,已经有着大规模的场景应用,今天我们就一起来深入了解一下 RabbitMQ。
上面我们有说到 RabbitMQ 本质是 AMQP 协议的一个开源实现,在详细介绍 RabbitMQ 之前,我们先来看一下 AMQP 的内部结构图!
基本概念如下:
相比传统的 JMS 模型,AMQP 主要多了 Exchange、Binding 这个新概念。
在 AMQP 模型中,消息的生产者不是直接将消息发送到Queue队列,而是将消息发送到Exchange交换器,其中还新加了一个中间层Binding绑定,作用就是通过路由键Key将交换器和队列建立绑定关系。
就好比类似用户表和角色表,中间通过用户角色表来将用户和角色建立关系,从而实现关系绑定,在 RabbitMQ 中,消息生产者不直接跟队列建立关系,而是将消息发送到交换器之后,由交换器通过已经建立好的绑定关系,将消息发送到对应的队列!
RabbitMQ 最终的架构模型,核心部分就变成如下图所示:
从图中很容易看出,与 JMS 模型最明显的差别就是消息的生产者不直接将消息发送给队列,而是由Binding绑定决定交换器的消息应该发送到哪个队列,进一步实现了在消息的推送方面,更加灵活!
当消息的生产者将消息发送到交换器之后,是不会存储消息的,而是通过中间层绑定关系将消息分发到不同的队列上,其中交换器的分发策略分为四种:Direct、Topic、Headers、Fanout!
Direct 是 RabbitMQ 默认的交换机模式,也是最简单的模式,消息中的路由键(routing key)如果和 Binding 中的 binding key 一致, 交换器就将消息发到对应的队列中。
如果传入的 routing key 为 black,不会转发到black.green。Direct 类型交换器是完全匹配、单播的模式。
Topic 类型交换器转发消息和 Direct 一样,不同的是:它支持通配符转发,相比 Direct 类型更加灵活!
两种通配符:*只能匹配一个单词,#可以匹配零个或多个。
如果传入的 routing key 为 black#,不仅会转发到black,也会转发到black.green。
headers 也是根据规则匹配, 相比 direct 和 topic 固定地使用 routing_key , headers 则是通过一个自定义匹配规则的消息头部类进行匹配。
在队列与交换器绑定时,会设定一组键值对规则,消息中也包括一组键值对( headers 属性),当这些键值对有一对, 或全部匹配时,消息被投送到对应队列。
此外 headers 交换器和 direct 交换器完全一致,但性能差很多,目前几乎用不到了。
Fanout 类型交换器与上面几个不同,不管路由键或者是路由模式,会把消息发给绑定给它的全部队列,如果配置了 routing_key 会被忽略,也被成为消息广播模式。很像子网广播,每台子网内的主机都获得了一份复制的消息
fanout 类型转发消息在四种类型中是最快的。
RabbitMQ 基于 erlang 进行通信,相比其它的软件,安装有些麻烦,为了跟生产环境保持一直,操作系统选择centos7,不过本例采用rpm方式安装,任何新手都可以完成安装,过程如下!
输入如下命令,完成安装前的环境准备。
yum install lsof build-essential openssl openssl-devel unixODBC unixODBC-devel make gcc gcc-c++ kernel-devel m4 ncurses-devel tk tc xz wget vim
本次下载的是RabbitMQ-3.6.5版本,采用rpm一键安装,适合新手直接上手。
先创建一个rabbitmq目录,本例的目录路径为/usr/App/rabbitmq,然后在目录下执行如下命令,下载安装包!
wget www.rabbitmq.com/releases/erlang/erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
wget http://repo.iotti.biz/CentOS/7/x86_64/socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
wget www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.6.5/rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm
最终目录文件如下:
下载完之后,按顺序依次安装软件包,这个很重要哦~
rpm -ivh erlang-18.3-1.el7.centos.x86_64.rpm
rpm -ivh socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
rpm -ivh rabbitmq-server-3.6.5-1.noarch.rpm
安装完成之后,修改rabbitmq的配置,默认配置文件在
/usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin目录下。
vim /usr/lib/rabbitmq/lib/rabbitmq_server-3.6.5/ebin/rabbit.app
修改loopback_users节点的值!
最后只需通过如下命令,启动服务即可!
rabbitmq-server start &
运行脚本之后,如果报错,例如下图!
解决办法如下:
vim /etc/rabbitmq/rabbitmq-env.conf
在文件里添加一行,如下配置!
NODENAME=rabbit@localhost
然后,再保存!再次以下命令启动服务!
rabbitmq-server start &
通过如下命令,查询服务是否启动成功!
lsof -i:5672
如果出现5672已经被监听,说明已经启动成功!
输入如下命令,启动控制台!
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
用浏览器打开http://ip:15672,这里的ip就是 CentOS 系统的 ip,结果如下:
账号、密码,默认为guest,如果出现无法访问,检测防火墙是否开启,如果开启将其关闭即可!
登录之后的监控平台,界面如下:
相比其他的消息队列,rabbitMQ 其中一个很明显的好处就是有 web 操作界面,而且简单易用。
进入 web 管理界面之后,可以很清晰的看到分了 6 个菜单目录,分别是:Overview、Connections、Channels、Exchanges、Queues、Admin。
点击具体某个具体的信道,可以看到对应的消费队列等信息。
下面,我们重点介绍一些如何通过 web 页面来操作 rabbitMQ!
点击进入 Exchanges 菜单,最下面有一个Add a new exchange标签。
点击Add a new exchange,会展示如下信息!
我们先新建一个名称为hello-exchange,类型为direct的交换器,结果如下。
等会用于跟队列关联!
点击进入 Queues 菜单,最下面也有一个Add a new queue标签。
点击标签,即可进入添加队列操作界面!
同样的,新建一个名称为hello-mq的消息队列,结果如下。
队列新建好了之后,继续来建立绑定关系!
建立绑定关系,既可以从队列进入也可以从交换器进入。
如果是从交换器进入,那么被关联的对象就是队列。
如果是从队列进入,那么被关联的对象就是交换器。
我们选择从队列入手,被绑定的交换器是hello-exchange,因为类型是direct,所以还需要填写routing key。
建立完成之后,在交换器那边也可以看到对应的绑定关系。
最后,我们从交换器入手,选择对应的交换器,点击Publish message标签,填写对应的路由键 key,发送一下数据,查看数据是否发送到对应的队列中。
然后点击进入 Queues 菜单,查询消息队列基本情况。
然后选择hello-mq消息队列,点击Get messages标签,获取队列中的消息。
结果如下,可以很清晰的看到,消息写入到队列!
RabbitMQ 支持多种语言访问,本次介绍 RabbitMQ Java Client 的一些简单的api使用,如声明 Exchange、Queue,发送消息,消费消息,一些高级 api 会在后面的文章中详细的说明。
<dependency>
<groupId>com.rabbitmq</groupId>
<artifactId>amqp-client</artifactId>
<version>4.1.0</version>
</dependency>
使用给定的参数(host name,端口等等)连接AMQP的服务器。
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setUsername(userName);
factory.setPassword(password);
factory.setVirtualHost(virtualHost);
factory.setHost(hostName);
factory.setPort(portNumber);
Connection conn = factory.newConnection();
也可以使用通过 URI 方式进行连接。
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setUri("amqp://userName:password@hostName:portNumber/virtualHost");
Connection conn = factory.newConnection();
Connection(连接)接口可以被用作创建一个channel(管道),利用 channel(管道)可以进行发送和接收消息,在后面我们会频繁使用到它。
Channel channel = conn.createChannel();
注意,管道使用之后,需要进行关闭。
channel.close();
conn.close();
不仅可以通过 web页面进行创建交换器,还可以通过代码进行声明(创建的意思)交换器。
//创建exchange,类型是direct类型
channel.exchangeDeclare("ex-hello","direct");
//第三个参数表示是否持久化,同步操作,有返回值
AMQP.Exchange.DeclareOk ok = channel.exchangeDeclare("ex-hello","direct",true);
System.out.println(ok);
//创建带属性的交换器
Map<String,Object> argument = new HashMap<>();
argument.put("alternate-exchange","log");
channel.exchangeDeclare("ex-hello","direct",true,false,argument);
//异步创建exchange,没有返回值
channel.exchangeDeclareNoWait("ex-hello","direct",true,false,false,argument);
///判断exchange是否存在,存在的返回ok,不存在的exchange则报错
AMQP.Exchange.DeclareOk declareOk = channel.exchangeDeclarePassive("ex-hello");
System.out.println(declareOk);
//删除exchange(可重复执行),删除一个不存在的也不会报错
channel.exchangeDelete("ex-hello");
创建交换器参数解读:
同样的,也可以通过代码进行声明队列。
//同步创建队列
channel.queueDeclare(queueName, true, false, false, null);
//异步创建队列没有返回值
channel.queueDeclareNoWait(queueName,true,false,false,null);
//判断queue是否存在,不存在会抛出异常
channel.exchangeDeclarePassive(queueName);
//删除队列
channel.queueDelete(queueName);
创建队列参数解读:
当交换器和队列都创建成功之后,就可以建立绑定关系。
//交换器和队列进行绑定(可重复执行,不会重复创建)
channel.queueBind(queueName, exchangeName, routingKey);
//异步进行绑定,最后一个参数表示可以带自定义参数
channel.queueBindNoWait(queueName,exchangeName,routingKey,null);
//exchange和queue进行解绑(可重复执行)
channel.queueUnbind(queueName, exchangeName, routingKey);
//exchange与exchange进行绑定(可重复执行,不会重复创建)
//第一个参数表示目标交换器
//第二个参数表示原地址交换器
//第三个参数表绑定路由key
channel.exchangeBind(destination,source,routingKey);
//exchange和exchange进行解绑(可重复执行)
channel.exchangeUnbind(destination,source,routingKey);
绑定关系参数解读:
发送消息到交换器就会使用我们上文所提到的channel管道。
//发送的消息内容
byte[] messageBodyBytes = "Hello, world!".getBytes();
channel.basicPublish(exchangeName, routingKey, null, messageBodyBytes);
也可以在发送消息前设定一些消息属性。
//自己构建BasicProperties的对象
channel.basicPublish(exchangeName, routingKey,
new AMQP.BasicProperties.Builder()
.contentType("text/plain")
.deliveryMode(2)
.priority(1)
.userId("zhangsan")
.build()),
messageBodyBytes);
发送指定头信息的消息。
Map<String, Object> headers = new HashMap<String, Object>();
headers.put("userName", '"zhangsan');
headers.put("userCode", "123");
//发送消息到交换器
channel.basicPublish(exchangeName, routingKey,
new AMQP.BasicProperties.Builder()
.headers(headers)
.build()),
messageBodyBytes);
发送一个有过期时间的消息,单位:ms。
//设置消息过期时间,单位ms
channel.basicPublish(exchangeName, routingKey,
new AMQP.BasicProperties.Builder()
.expiration("6000")
.build()),
messageBodyBytes);
更多用法,可以参见官方 API
从消息队列中接受消息也会使用我们上文所提到的channel管道。
//监听队列中的消息
channel.basicConsume(queueName,true,new SimpleConsumer(channel));
监听队列消息参数解读:
具体的消息处理类需要继承DefaultConsumer,并重写handleDelivery方法,代码如下:
public class SimpleConsumer extends DefaultConsumer{
public SimpleConsumer(Channel channel){
super(channel);
}
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
//接受从队列中发送的消息
System.out.println(consumerTag);
System.out.println("-----收到消息了---------------");
System.out.println("消息属性为:"+properties);
System.out.println("消息内容为:"+new String(body));
}
}
如果是手工确认消息,需要在handleDelivery方法中进行相关的确认,代码如下:
//手动确认
long deliveryTag = envelope.getDeliveryTag();
channel.basicAck(deliveryTag, false);
public class Producer {
public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException, NoSuchAlgorithmException, KeyManagementException, URISyntaxException {
//连接RabbitMQ服务器
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setUsername("guest");
factory.setPassword("guest");
factory.setVirtualHost("/");
factory.setHost("197.168.24.206");
factory.setPort(5672);
//创建一个连接
Connection conn = factory.newConnection();
//获得信道
Channel channel = conn.createChannel();
//声明交换器
channel.exchangeDeclare("ex-hello","direct");
//发送的消息内容
byte[] messageBodyBytes = "Hello, world!".getBytes();
channel.basicPublish("ex-hello", "route-hello", null, messageBodyBytes);
//关闭通道
channel.close();
conn.close();
}
}
public class Consumer {
public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException, InterruptedException {
//连接RabbitMQ服务器
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setUsername("guest");
factory.setPassword("guest");
factory.setVirtualHost("/");
factory.setHost("197.168.24.206");
factory.setPort(5672);
//创建一个连接
Connection conn = factory.newConnection();
//获得信道
Channel channel = conn.createChannel();
//声明队列
channel.queueDeclare("queue-hello", true, false, false, null);
//声明绑定
channel.queueBind("queue-hello", "ex-hello", "route-hello");
//监听队列中的消息
channel.basicConsume("queue-hello",true,new SimpleConsumer(channel));
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
channel.close();
conn.close();
}
}
消息处理类SimpleConsumer
public class SimpleConsumer extends DefaultConsumer {
public SimpleConsumer(Channel channel) {
super(channel);
}
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
//接受从队列中发送的消息
System.out.println(consumerTag);
System.out.println("-----收到消息了---------------");
System.out.println("消息属性为:"+properties);
System.out.println("消息内容为:"+new String(body));
}
}
消息发送成功之后,启动消费者,输出结果如下:
整篇文章主要介绍了 RabbitMQ 内部结构、安装步骤、使用教程,以及 java 客户端使用等内容,内容比较长,限于笔者的才疏学浅,对本文内容可能还有理解不到位的地方,如有阐述不合理之处还望留言一起探讨。