RabbitMQ-从基础到实战（3）— 消息的交换（上）

2021-10-02 15:23:56

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0.目录

RabbitMQ-从基础到实战（1）— Hello RabbitMQ

RabbitMQ-从基础到实战（2）— 防止消息丢失

RabbitMQ-从基础到实战（4）— 消息的交换（中）

RabbitMQ-从基础到实战（5）— 消息的交换（下）

RabbitMQ-从基础到实战（6）— 与Spring集成

1.简介

在前面的例子中，每个消息都只对应一个消费者，即使有多个消费者在线，也只会有一个消费者接收并处理一条消息，这是消息中间件的一种常用方式。

另外一种方式，生产者生产一条消息，广播给一个或多个队列，所有订阅了这个队列的消费者，都可以消费这条消息，这就是消息订阅。

官方教程列举了这样一个场景，生产者发出一条记录日志的消息，消费者1接收到后写日志到硬盘，消费者2接收到后打印日志到屏幕。工作中还有很多这样的场景有待发掘，适当的使用消息订阅后可以成倍的增加效率。

2.RabbitMQ的交换中心（Exchange）

在前两章的例子中，我们涉及到了三个概念

生产者
队列
消费者

这不禁让我们以为，生产者生产消息后直接到发送到队列，消费者从队列中获取消息，再消费掉。

其实这是错误的，在RabbitMQ中，生产者不会直接把消息发送给队列，实际上，生产者甚至不知道一条消息会不会被发送到队列上。

正确的概念是，生产者会把消息发送给RabbitMQ的交换中心（Exchange），Exchange的一侧是生产者，另一侧则是一个或多个队列，由Exchange决定一条消息的生命周期--发送给某些队列，或者直接丢弃掉。

这个概念在官方文档中被称作RabbitMQ消息模型的核心思想（core idea）

如下图，其中X代表的是Exchange。

RabbitMQ中，有4种类型的Exchange

direct 通过消息的routing key比较queue的key，相等则发给该queue，常用于相同应用多实例之间的任务分发
- 默认类型本身是一个direct类型的exchange，routing key自动设置为queue name。注意，direct不等于默认类型，默认类型是在queue没有指定exchange时的默认处理方式，发消息时，exchange字段也要相应的填成空字符串“”
topic 话题，通过可配置的规则分发给绑定在该exchange上的队列，通过地理位置推送等场景适用
headers 当分发规则很复杂，用routing key不好表达时适用，忽略routing key，用header取代之，header可以为非字符串，例如Integer或者String
fanout 分发给所有绑定到该exchange上的队列，忽略routing key，适用于MMO游戏、广播、群聊等场景

更详细的介绍，请看官方文档

3.临时队列

可以对一个队列命名是十分重要的，在消费者消费消息时，要指明消费哪个队列的消息（下面的queue），这样就可以让多个消费者同时分享一个队列

String basicConsume(String queue, boolean autoAck, Consumer callback) throws IOException;

上述记录日志的场景中，有以下几个特点

所有消费者都需要监听所有的日志消息，因此每个消费者都需要一个单独的队列，不需要和别人分享
消费者只关心最新的消息，连接到RabbitMQ之前的消息不需要关心，因此，每次连接时需要创建一个队列，绑定到相应的exchange上，连接断开后，删除该队列

自己声明队列是比较麻烦的，因此，RabbitMQ提供了简便的获取临时队列的方法，该队列会在连接断开后销毁

String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();

这行代码会获取一个名字类似于“amq.gen-JzTY20BRgKO-HjmUJj0wLg”的临时队列

4.绑定

再次注意，在RabbitMQ中，消息是发送到Exchange的，不是直接发送的Queue。因此，需要把Queue和Exchange进行绑定，告诉RabbitMQ把指定的Exchange上的消息发送的这个队列上来

绑定队列使用此方法

Queue.BindOk queueBind(String queue, String exchange, String routingKey) throws IOException;

其中，queue是队列名，exchange是要绑定的交换中心，routingKey就是这个queue的routingKey

5.实践

下面来实现上述场景，生产者发送日志消息，消费者1记录日志，消费者2打印日志

下面的代码中，把连接工厂等方法放到了构造函数中，也就是说，每new一个对象，都会创建一个连接，在生产环境这样做是很浪费性能的，每次创建一个connection都会建立一次TCP连接，生产环境应使用连接池。而Channel又不一样，多个Channel是共用一个TCP连接的，因此可以放心的获取Channel（本结论出自官方文档对Channel的定义）

AMQP 0-9-1 connections are multiplexed with channels that can be thought of as "lightweight connections that share a single TCP connection".

For applications that use multiple threads/processes for processing, it is very common to open a new channel per thread/process and not share channels between them.

日志消息发送类 LogSender

 1 import java.io.IOException;
 2 import java.util.concurrent.TimeoutException;
 3 
 4 import org.slf4j.Logger;
 5 import org.slf4j.LoggerFactory;
 6 
 7 import com.rabbitmq.client.Channel;
 8 import com.rabbitmq.client.Connection;
 9 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
10 
11 public class LogSender {
12 
13     private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogSender.class);
14     private  ConnectionFactory factory;
15     private  Connection connection;
16     private  Channel channel;
17     
18     /**
19      * 在构造函数中获取连接
20      */
21     public LogSender(){
22         super();
23         try {
24             factory = new ConnectionFactory();
25             factory.setHost("127.0.0.1");
26             connection = factory.newConnection();
27             channel = connection.createChannel();
28         } catch (Exception e) {
29             logger.error(" [X] INIT ERROR!",e);
30         }
31     }
32     /**
33      * 提供个关闭方法，现在并没有什么卵用
34      * @return
35      */
36     public boolean closeAll(){
37         try {
38             this.channel.close();
39             this.connection.close();
40         } catch (IOException | TimeoutException e) {
41             logger.error(" [X] CLOSE ERROR!",e);
42             return false;
43         }
44         return true;
45     }
46     
47     /**
48      * 我们更加关心的业务方法
49      * @param message
50      */
51     public void sendMessage(String message) {
52             try {
53                 //声明一个exchange，命名为logs，类型为fanout
54                 channel.exchangeDeclare("logs", "fanout");
55                 //exchange是logs，表示发送到此Exchange上
56                 //fanout类型的exchange，忽略routingKey，所以第二个参数为空
57                 channel.basicPublish("logs", "", null, message.getBytes());
58                 logger.debug(" [D] message sent:"+message);
59             } catch (IOException e) {
60                 e.printStackTrace();
61             }
62     }
63 }

在LogSender中，和之前的例子不一样的地方是，我们没有直接声明一个Queue，取而代之的是声明了一个exchange

发布消息时，第一个参数填了我们声明的exchange名字，routingKey留空，因为fanout类型忽略它。

在前面的例子中，我们routingKey填的是队列名，因为默认的exchange（exchange位空字符串时使用默认交换中心）会把队列的routingKey设置为queueName（声明队列的时候设置的，不是发送消息的时候），又是direct类型，所以可以通过queueName当做routingKey找到队列。

消费类 LogConsumer

 1 package com.liyang.ticktock.rabbitmq;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.util.concurrent.TimeoutException;
 5 
 6 import org.slf4j.Logger;
 7 import org.slf4j.LoggerFactory;
 8 
 9 import com.rabbitmq.client.AMQP;
10 import com.rabbitmq.client.Channel;
11 import com.rabbitmq.client.Connection;
12 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
13 import com.rabbitmq.client.Consumer;
14 import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
15 import com.rabbitmq.client.Envelope;
16 
17 public class LogConsumer {
18 
19     private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogConsumer.class);
20     private ConnectionFactory factory;
21     private Connection connection;
22     private Channel channel;
23 
24     /**
25      * 在构造函数中获取连接
26      */
27     public LogConsumer() {
28         super();
29         try {
30             factory = new ConnectionFactory();
31             factory.setHost("127.0.0.1");
32             connection = factory.newConnection();
33             channel = connection.createChannel();
34             // 声明exchange，防止生产者没启动，exchange不存在
35             channel.exchangeDeclare("logs","fanout");
36         } catch (Exception e) {
37             logger.error(" [X] INIT ERROR!", e);
38         }
39     }
40 
41     /**
42      * 提供个关闭方法，现在并没有什么卵用
43      * 
44      * @return
45      */
46     public boolean closeAll() {
47         try {
48             this.channel.close();
49             this.connection.close();
50         } catch (IOException | TimeoutException e) {
51             logger.error(" [X] CLOSE ERROR!", e);
52             return false;
53         }
54         return true;
55     }
56 
57     /**
58      * 我们更加关心的业务方法
59      */
60     public void consume() {
61         try {
62             // 获取一个临时队列
63             String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
64             // 把刚刚获取的队列绑定到logs这个交换中心上，fanout类型忽略routingKey，所以第三个参数为空
65             channel.queueBind(queueName, "logs", "");
66             //定义一个Consumer，消费Log消息
67             Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
68                 @Override
69                 public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
70                         byte[] body) throws IOException {
71                     String message = new String(body, "UTF-8");
72                     logger.debug(" [D] 我是来打印日志的："+message);
73                 }
74             };
75             //这里自动确认为true，接收到消息后该消息就销毁了
76             channel.basicConsume(queueName, true, consumer);
77         } catch (IOException e) {
78             e.printStackTrace();
79         }
80     }
81 }

复制一个项目，把72行改为如下代码，代表两个做不同工作的消费者

1 logger.debug(" [D] 我已经把消息写到硬盘了："+message);

消费者App

1 public class App 
2 {
3     public static void main( String[] args )
4     {
5         LogConsumer consumer = new LogConsumer();
6         consumer.consume();
7     }
8 }

生产者App

1 public class App {
2     public static void main( String[] args ) throws InterruptedException{
3         LogSender sender = new LogSender();
4         while(true){
5             sender.sendMessage(System.nanoTime()+"");
6             Thread.sleep(1000);
7         }
8     }
9 }

把消费者打包成两个可执行的jar包，方便观察控制台

用java -jar 命令执行，结果如下

6.结束语

本章介绍了RabbitMQ中消息的交换，再次强调，RabbitMQ中，消息是通过交换中心转发到队列的，不要被默认的exchange混淆，默认的exchange会自动把queue的名字设置为它的routingKey，所以消息发布时，才能通过queueName找到该队列，其实此时queueName扮演的角色就是routingKey。

本教程是参考官方文档写出来的，后续章节会介绍更多RabbitMQ的相关知识以及项目中的实战技巧

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