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RabbitMQ使用和集群

admin 12月 03, 2021 0

MQ 介绍

  1. MQ：Message Queue，消息队列。生产者生产消息存放到队列里，消费者监听队列内容，伺机消费消息

    image-20211110212039640

  2. 优点：MQ 中消息的生产和消费是异步的，生产者与消费者无侵入、低耦合

  3. 常见的 MQ 框架

    # ActiveMQ
	Apache 出品的，老牌的消息总线，遵从 JMS 规范，提供丰富的 API。
# Kafka
	Apache 顶级项目，开源的发布订阅消息系统，不支持事务，对错误、丢失没有严格可控制，吞吐量高，使用适用于大数据量的数据收集业务。
# RocketMQ
	阿里开源的消息中间件，纯 Java 开发，高吞吐量、高可用性，适合大规模分布式系统应用。思路起源于 Kafka。
# RabbitMQ
	Erlang 语言编写的开源消息队列系统，基于 AMQP 协议，面向消息、队列、路由，具有可靠性、安全性。对数据一致性、稳定性要求高的场景适用
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RabbitMQ 介绍

  1. RabbitMQ 官网：www.rabbitmq.com/

    image-20211110222608877

  2. RabbitMQ 的优点

    - 使用 Erlang 语言开发，Erlang 是性能强劲的 Socket 编程语言
- 基于 AMQP 协议，具有跨平台性
- 轻松集成 SpringBoot
- 对数据一致性非常友好
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  3. RabbitMQ 相关概念

    # AMQP 协议
	2003 年被提出，是一种高级的消息协议，不限定 API 层，直接定义网络交换的数据格式，有天然跨平台性。
# 虚拟主机
	一个虚拟主机持有一组交换机、队列和绑定关系，用于划分 RabbiMQ 服务，一般不同的服务配置不同的虚拟主机，用户	在虚拟主机粒度进行权限控制，每个 RabbitMQ 服务器在默认配置时具有默认的虚拟主机 '/'
# 交换机
	用于转发消息到队列，若没有队列与之绑定，会丢弃生产者生产的消息
# 队列
	存储消息的数据容器
# connection 和 channel
	通过 connection 对象创建 channel 对象，使用 channel 对象传输数据。channel 可看作虚拟的连接，避免频繁创建真实连接（connection）开销较大

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  4. 获取 RabbitMQ

    • Windows 通过官网下载 RabbitMQ 安装包，配合 Erlang 环境启动

    • Linux 通过包管理器安装 RabbitMQ

    • Linux 通过 Dcoker 拉取 RabbitMQ 镜像并启动

  5. 管理 RabbitMQ

    RabbitMQ 提供了一个 Web 管理页面，默认在 15672 端口，登录后可以管理 RabbitMQ 的服务的相关配置

    如添加一个虚拟主机

    image-20211110224645528

    如添加一个用户，可以设置用户对虚拟主机的访问权限

    image-20211110223853339

RabbitMQ 使用

下列代码的 RabbitMQ 版本为 3.8.23

创建通道

 // 获取 MQ 连接对象的工厂对象
ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
// 设置连接 IP
connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
// 设置端口号
connectionFactory.setPort(5672);
// 设置虚拟主机
connectionFactory.setVirtualHost("demoMQ");
// 设置用户名和密码
connectionFactory.setUsername("demoUser");
connectionFactory.setPassword("xxxxxxx");
// 获取连接对象
Connection connection = connectionFactory.newConnection();
// 创建通道对象
Channel channel = connection.createChannel();
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创建队列

image-20211113163953778

channel.queueDeclare("demoQueue", false, false, false, null);
/**
  * 参数 1 queue：消息队列名称
  * 参数 2 durable：队列是否持久化（不包括队列中的消息）
  * 参数 3 exclusive：当前连接是否独占队列
  * 参数 4 autoDelete：消息消费完成且断开连接后是否自动删除队列
  * 参数 5 argument：额外的参数
  */
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工作队列模型

  1. 工作队列模型

    使用一个消息队列，有一个或多个消费者，各消费者获取不同的消息进行消费

    img

  2. 发布消息

    image-20211113170015290

    channel.basicPublish("", "demoQueue", null, "demo queue".getBytes());
/**
 * 参数 1 exchange：交换机名
 * 参数 2 routingKey：路由
 * 参数 3 props；额外参数
 * 参数 4 body：消息的 byte 数组
 */
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    交换机名称为空字符时，使用默认交换机

    每一个队列会自动将队列同名的 Routing Key 绑定到默认交换机上

    channel 和 connection 使用完成后需要关闭

  3. 消费消息

    image-20211113172941017

    // 绑定和生产者相同的队列
channel.queueDeclare("demoQueue", false, false, false, null);
// 启动消息监听
/**
 * 参数 1 queue：队列名
 * 参数 2 autoAck：是否自动确认
 * 参数 3 callback：回调接口对象
 */
channel.basicConsume("demoQueue", true, new DefaultConsumer(channel) {
    		// body 是消息内容
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       BasicProperties properties,
                                       byte[] body) throws IOException {
                System.out.println(new String(body));
            }
        });
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  4. 消息分配

    在工作队列模型中，多个消费者默认平均分配消息

    如果使用手动确认，且设置每个通道同时只消费一个消息，只有确认后才能消费下一个消息

    这种方式消息分配数量和处理速度有关，即能者多劳

    手动确认消息

    // 设置通道同时只能消费一个消息
// 通道确认消息后，才会获取新消息的分配
channel.basicQos(1);
// autoAck false
channel.basicConsume("demoQueue", false, new DefaultConsumer(channel) {
    @SneakyThrows
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                               BasicProperties properties,
                               byte[] body) {
        System.out.println(new String(body));
        Thread.sleep(3000);
        // 参数 1：消息的标志，通过 envelope.getDeliveryTag() 获取
        // 参数 2：是否开启多消息确认
        channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
    }
});
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发布订阅模型

  1. 广播模型

    每个消费者都有自己的队列，每个队列都要绑定到交换机，生产者将消息发送到交换机，由交换机进行分配

    img

  2. 发布消息

    // 声明交换机
// 参数 1：交换机名称
// 参数 2：交换机类型，fanout 广播
channel.exchangeDeclare("demoExchange", "fanout");
// 发送消息
channel.basicPublish("demoExchange", "", null, "demo exchange".getBytes());
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  3. 消费消息

    // 声明交换机
channel.exchangeDeclare("demoExchange", "fanout");
// 获取临时队列名称
String tempQueueName = channel.queueDeclare().getQueue();
// 绑定队列到交换机
channel.queueBind(tempQueueName, "demoExchange", "");
// 启动消息监听
channel.basicConsume(tempQueueName, false, new DefaultConsumer(channel) {
    @SneakyThrows
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                               BasicProperties properties,
                               byte[] body) {
        System.out.println(new String(body));
        channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
    }
});
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    发布订阅模型中生产者只要声明交换机即可，消费者声明临时队列并绑定到交换机，Routing Key 全部使用空字符串，一旦交换机接收到消息，就转发到每一个绑定的队列

路由主题模型

  1. 路由主题模型

    在发布订阅模型中，全部消费者都可以获取相同的消息

    在路由主题模型中，交换机不再将消息转发到每一个队列，而且更具路由和主题进行匹配

    img

  2. 发布消息

    // 声明交换机
channel.exchangeDeclare("routeExchange", "direct");
// 发送消息
// 发布一条消息，Routing Key 为 info
channel.basicPublish("routeExchange", "info", null, "demo route info".getBytes());
// 发布一条消息，Routing Key 为 error
channel.basicPublish("routeExchange", "error", null, "demo route error".getBytes());
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  3. 消费消息

     // 声明交换机，direct 类型
channel.exchangeDeclare("routeExchange", "direct");
// 获取临时队列名称
String tempQueueName = channel.queueDeclare().getQueue();
// 绑定交换机、队列和 Routing Key
channel.queueBind(tempQueueName, "routeExchange", "info");
// 启动消息监听
channel.basicConsume(tempQueueName, false, new DefaultConsumer(channel) {
    @SneakyThrows
    @Override
    public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, 
                               BasicProperties properties,
                               byte[] body) {
        System.out.println(new String(body));
        channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
    }
});
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    channel.queueBind 可以多次调用，以绑定多个 Routing Key

  4. 动态路由

    动态路由可以在 Routing Key 中使用通配符，#代表任意字符串，*代表一个单词

    生产者发布消息

    // 声明交换机
channel.exchangeDeclare("topicExchange", "topic");
// 发送几个不同路由的消息
channel.basicPublish("topicExchange", "log.error", null, "log.error".getBytes());
channel.basicPublish("topicExchange", "log.error.file", null, "log.error.file".getBytes());
channel.basicPublish("topicExchange", "log.info", null, "log.info".getBytes());
channel.basicPublish("topicExchange", "log.info", null, "user.info".getBytes());
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    消费者绑定队列

    // 声明交换机，topic 类型
channel.exchangeDeclare("topicExchange", "topic");
// 获取临时队列名称
String tempQueueName = channel.queueDeclare().getQueue();
// 绑定队列和路由
channel.queueBind(tempQueueName, "topicExchange", "log.*");
/**
 * log.* 可以匹配 log.error、log.info
 * log.# 可以匹配 log.error、log.info、log.error.file
 * *.info 可以匹配 log.info、user.info
 */
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    三大模型总结：

    工作队列模型：无交换机单队列，争消息

    发布订阅模型：有交换机空路由，同消息

    路由主题模型：有交换机有路由，按路由

集成 SpringBoot

  1. 引入依赖

    <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
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  2. 配置 application.yaml

    spring:
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1
    port: 5672
    username: demoUser
    password: xxxxx
    virtual-host: demoMQ
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    配置完成后，RabbitTemplate 就可用了。RabbitTemplate 封装了一系列 RabbitMQ 的操作

  3. 工作队列模型

    发布消息

    @SpringBootTest
public class RabbitProviderTest {
    @Autowired
    RabbitTemplate rabbit;
    // 模拟 RabbitConsumer 对象
    // 防止启动测试时实例化出的 RabbitConsumer 消费消息
    @MockBean
    public RabbitConsumer consumer;
    
    @Test
    public void queueProvide() {
        // 发送消息到队列
        rabbit.convertAndSend("demoQueue", "hello demo queue");
    }
}
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    消费消息

    @Component
// @Queue 可以指定 durable、exclusive 等参数
// 默认等同于 channel.queueDeclare("demoQueue", true, false, false, null);
@RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(name = "demoQueue"))
public class RabbitConsumer {
    // 消息处理器，可直接获取消息体
    @RabbitHandler
    public void queueConsume(String message) {
        System.out.println(message);
    }
}
/**
 * @RabbitListener 也可以用在方法上，表示方法为消息处理器
 */
复制代码

    在 Spring AMQP 中，工作队列模型是公平消费的

  4. 发布订阅模型

    发布消息

    @SpringBootTest
public class RabbitProviderTest {
    @Autowired
    RabbitTemplate rabbit;
    @MockBean
    public RabbitConsumer consumer;
    
    @Test
    public void subscribeProvide() {
        rabbit.convertAndSend("demoExchange","", "hello demo exchange" + i);
    }
}
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    消费消息

    @Component
public class RabbitConsumer {
    // 第一个消费者
    // @Queue 不指定参数则创建临时队列
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue, key = "",
            exchange = @Exchange(name = "demoExchange", type = "fanout")))
    public void subscribeConsumer1(String message) {
        System.out.println("subscribeConsume1 接收：" + message);
    }
    // 第二个消费者
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue, key = "",
            exchange = @Exchange(name = "demoExchange", type = "fanout")))
    public void subscribeConsumer2(String message) {
        System.out.println("subscribeConsume2 接收：" + message);
    }
}
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  5. 路由主题模型

    发布消息

    @SpringBootTest
public class RabbitProviderTest {
    @Autowired
    RabbitTemplate rabbit;
    @MockBean
    public RabbitConsumer consumer;
    
    @Test
    public void routeProvide() {
        rabbit.convertAndSend("routeExchange", "log.error", "log.error");
        rabbit.convertAndSend("routeExchange", "log.info", "log.info");
        rabbit.convertAndSend("routeExchange", "log.error.file", "log.error.file");
        rabbit.convertAndSend("routeExchange", "user.info", "user.info");
    }
}
复制代码

    消费消息

    @Component
public class RabbitConsumer {

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue, key = "log.*",
            exchange = @Exchange(name = "routeExchange", type = "topic")))
    public void routeConsumer1(String message) {
        System.out.println("routeConsumer1 接收：" + message);
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue, key = "log.#",
            exchange = @Exchange(name = "routeExchange", type = "topic")))
    public void routeConsumer2(String message) {
        System.out.println("routeConsumer2 接收：" + message);
    }

    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue, key = "*.info",
            exchange = @Exchange(name = "routeExchange", type = "topic")))
    public void routeConsumer3(String message) {
        System.out.println("routeConsumer3 接收：" + message);
    }
}
/**
 * 若要使用通配符实现动态路由，则需指定 type 为 topic
 * 不使用通配符，指定为 direct 即可
 */
复制代码

RabbitMQ 集群

  1. 基础步骤

    准备 RabbitMQ 服务，部署两台或以上 RabbitMQ 服务

    配置.erlang.cookie文件，.erlang.cookie是加入服务集群的密钥，在集群服务中保持一致

    在从节点上执行加入集群命令

    rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@<主机名称>
# --ram 表示设置为内存节点，不加则默认为磁盘节点
复制代码

    在任意节点上设置镜像队列

    rabbitmqctl set_policy <策略名称> "<队列名称>" '{"ha-mode":"<镜像模式>"}'
# 参数 1：策略名称
# 参数 2：队列名称的匹配规则，可使用正则表达式
# 参数 3：镜像队列的主体规则，json 字符串，有三个属性：ha-mode/ha-params/ha-sync-mode
# ha-mode：镜像模式，all/exactly/nodes，all 存储在所有节点
# --vhost 设置虚拟主机
复制代码

  2. Docker RabbitMQ 集群

    拉取 RabbitMQ 镜像

    docker pull rabbitmq:3.8.23-management
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    准备rabbitmq.conf配置文件，配置默认账户、默认虚拟主机等

    loopback_users.guest = false
listeners.tcp.default = 5672
management.tcp.port = 15672
default_user = cluster
default_pass = xxxxx
default_vhost = clusterMQ
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    启动三个 RabbitMQ 容器，挂载相同的.erlang.cookie文件

    # 1
docker run \
	--name rabbitmq1 \
	-h rabbitmq1 \
	-p 15673:15672 \
	-p 5673:5672 \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/data1:/var/lib/rabbitmq \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
	-d rabbitmq:3.8.23-management
# 2
docker run \
	--name rabbitmq2 \
	-h rabbitmq2 \
	-p 15674:15672 \
	-p 5674:5672 \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/data2:/var/lib/rabbitmq \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
	--link rabbitmq1:rabbitmq1 \
	-d rabbitmq:3.8.23-management
# 3
docker run \
	--name rabbitmq3 \
	-h rabbitmq3 \
	-p 15675:15672 \
	-p 5675:5672 \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/rabbitmq.conf:/etc/rabbitmq/rabbitmq.conf \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/data3:/var/lib/rabbitmq \
	-v /var/docker/rabbitmq_cluster/.erlang.cookie:/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie \
    --link rabbitmq1:rabbitmq1 --link rabbitmq2:rabbitmq2 \
	-d rabbitmq:3.8.23-management
复制代码

    加入集群

    # 进入容器
docker exec -it rabbitmq2 bash
# 停止服务
rabbitmqctl stop_app
# 加入节点 1，rabbit@ 后需要使用主机名，使用 ip 不行
# 主机名即 docker run -h 后的参数
rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@rabbitmq1
复制代码

    image-20211114151829556

    配置策略，指定虚拟主机为 clusterMQ

    rabbitmqctl set_policy --vhost clusterMQ demoPolicy "^" '{"ha-mode":"all"}'
# 使用 "^" 表示对所有队列进行镜像
复制代码

    image-20211114154952146

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