在之前的两个测试案例中直发消息队列
,都没有交换机,生产者直接发送消息到队列。而一旦引入交换机,消息发送的模式会有很大变化:
可以看到,在订阅模型中,多了一个exchange角色,而且过程略有变化:
Exchange(交换机)只负责转发消息,不具备存储消息的能力,因此如果没有任何队列与Exchange绑定,或者没有符合路由规则的队列,那么消息会丢失!
交换机的类型有四种:
Fanout,英文翻译是扇出,我觉得在MQ中叫广播更合适。
在广播模式下,消息发送流程是这样的:
我们的计划是这样的:
shen.fanout
的交换机,类型是Fanout
fanout.queue1
和fanout.queue2
,绑定到交换机shen.fanout
在控制台创建队列fanout.queue1
:
在创建一个队列fanout.queue2
:
然后再创建一个交换机:
然后绑定两个队列到交换机:
在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:
@Test
void testFanoutQueue() throws InterruptedException {
String exchangeName = "shen.fanout";
for (int i = 0; i < 50; i++) {
String msg = "hello,everyone,message_" + i;
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, null,msg);
Thread.sleep(20);
}
}
在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法,作为消费者:
@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 + "】");
}
交换机的作用是什么?
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。
在Direct模型下:
RoutingKey
(路由key)RoutingKey
。Routing Key
进行判断,只有队列的Routingkey
与消息的 Routing key
完全一致,才会接收到消息案例需求如图:
shen.direct
的交换机direct.queue1
,绑定shen.direct
,bindingKey
为blud
和red
direct.queue2
,绑定shen.direct
,bindingKey
为yellow
和red
consumer
服务中,编写两个消费者方法,分别监听direct.queue1和direct.queue2shen.direct
发送消息首先在控制台声明两个队列direct.queue1
和direct.queue2
,这里不再展示过程:
然后声明一个direct类型的交换机,命名为shen.direct
:
然后使用red
和blue
作为key,绑定direct.queue1
到shen.direct
:
同理,使用red
和yellow
作为key,绑定direct.queue2
到shen.direct
,步骤略,最终结果:
在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法:
@RabbitListener(queues = "direct.queue1")
public void listenDirectQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者1接收到direct.queue1的消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "direct.queue2")
public void listenDirectQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者2接收到direct.queue2的消息:【" + msg + "】");
}
在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:
@Test
public void testSendDirectExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "shen.direct";
// 消息
String message = "红色警报!日本乱排核废水,导致海洋生物变异,惊现哥斯拉!";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}
由于使用的red这个key,所以两个消费者都收到了消息:
我们再切换为blue这个key:
@Test
public void testSendDirectExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "shen.direct";
// 消息
String message = "最新报道,哥斯拉是居民自治巨型气球,虚惊一场!";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "blue", message);
}
你会发现,只有消费者1收到了消息:
描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异?
Topic
类型的Exchange
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BindingKey
的时候使用通配符!
BindingKey
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个词举例:
item.#
:能够匹配item.spu.insert
或者 item.spu
item.*
:只能匹配item.spu
图示:
假如此时publisher发送的消息使用的RoutingKey
共有四种:
china.news
代表有中国的新闻消息;china.weather
代表中国的天气消息;japan.news
则代表日本新闻japan.weather
代表日本的天气消息;解释:
topic.queue1
:绑定的是china.#
,凡是以 china.
开头的routing key
都会被匹配到,包括:
china.news
china.weather
topic.queue2
:绑定的是#.news
,凡是以 .news
结尾的 routing key
都会被匹配。包括:
china.news
japan.news
接下来,我们就按照上图所示,来演示一下Topic交换机的用法。
首先,在控制台按照图示例子创建队列、交换机,并利用通配符绑定队列和交换机。此处步骤略。最终结果如下:
在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:
/**
* topicExchange
*/
@Test
public void testSendTopicExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "shen.topic";
// 消息
String message = "喜报!孙悟空大战哥斯拉,胜!";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message);
}
在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法:
@RabbitListener(queues = "topic.queue1")
public void listenTopicQueue1(String msg){
System.out.println("消费者1接收到topic.queue1的消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "topic.queue2")
public void listenTopicQueue2(String msg){
System.out.println("消费者2接收到topic.queue2的消息:【" + msg + "】");
}
描述下Direct交换机与Topic交换机的差异?
**.**
分割#
:代表0个或多个词*
:代表1个词在RabbitMQ中使用Headers
交换器时,你可以根据消息头里的键值对来进行路由,而不是像direct
或topic
交换器那样依赖路由键。一个Headers
交换器允许你定义一个或多个键值对作为绑定条件,只有当消息的头信息满足这些条件时,它才会被路由到相应的队列。
Headers也支持一个称作“x-match”的特殊属性,这个属性决定了多个头信息之间是“all”匹配还是“any”匹配:
all
表示所有的键值对都必须匹配。这是默认值。any
表示消息只要有任何一个头信息符合条件就可以被路由。接下来,我们就按照上图所示,来演示一下Headers交换机的用法。
首先,在控制台按照图示例子创建队列、交换机,并定义键值绑定队列和交换机。此处步骤略。最终结果如下:
@Test
public void sendAnimalMessage() {
String msg = "最新报道,哥斯拉是居民自治巨型气球,虚惊一场!" ;
Map<String, Object> headers = new HashMap<>();
headers.put("category", "animal");
headers.put("type", "rabbit");
rabbitTemplate.convertAndSend("shen.headers", "", msg, m -> {
headers.forEach((key, value) -> m.getMessageProperties().setHeader(key, value));
return m;
});
}
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class HeaderMessageReceiver {
@RabbitListener(queues = "headers.queue")
public void receiveMessage(String message) {
System.out.println("Received with Headers Exchange: " + message);
}
}
RabbitMQ的Headers交换机和Direct和Topic交换机稍有不同。他们的路由行为是基于消息头部(header)中的键值对进行匹配的,这意味着消息是根据它提供的header信息路由到不同的队列中的。
headers
的交换机关注消息header中的内容来决定消息该被送往哪个或哪些队列。这种类型的交换机提供了最为灵活的路由方式,允许你通过多个属性来定义路由规则。
当你绑定一个队列到Headers交换机时,你可以指定一个或多个header作为匹配规则。与Direct交换机的路由键相比,Headers交换机使用的是一组键值对。
Headers交换机行为
匹配:如果设置的x-match属性为all
,那么只有当消息的header与绑定时指定的所有键值对都相匹配时,消息才会被路由到对应的队列。如果设置为any
,那么只需消息header中的任一键值对与绑定时指定的某一个键值对匹配,消息就会被路由到对应的队列。
忽略路由键:与Direct或Topic交换机不同,发送到Headers交换机的消息在使用basic.publish
方法时通常设置路由键为一个空字符串,因为Headers交换机并不使用这个字段来决定消息的路由。
Headers交换机是RabbitMQ中较为高级且灵活的特性,它为路由提供了额外的维度,但这也意味着使用和理解上会更复杂一些。在实际应用中,如果消息的路由决策需要根据多个属性来做更复杂的判断,那么Headers交换机可能会是个不错的选择。
在RabbitMQ中,交换器(Exchange)的类型决定了消息如何路由到队列中。所有交换器在发送消息时都可以接收一个路由键(Routing Key)参数,但是不同类型的交换器对路由键的处理方式各不相同。fanout
、direct
、topic
和 headers
是几种常见的交换器类型,它们对路由键的处理逻辑有所区别:
Fanout Exchange:
fanout
交换器上,路由键会被忽略。不管发布到交换器上的消息的路由键是什么,消息都会被发送到所有绑定到该交换器的队列。Direct Exchange:
direct
交换器上,一个消息会被路由到与消息的路由键完全匹配的队列。Topic Exchange:
topic
交换器允许使用通配符进行模糊匹配。路由键可以有多个词(words),用点(.
)隔开。通配符可以是星号(*
)匹配一个词或者井号(#
)匹配零个或多个词。Headers Exchange:
headers
交换器不依赖于路由键的匹配规则。它使用头信息中的键值对进行匹配。即使 fanout
交换器能让你设定路由键,但它并不会使用这个值来决定消息的路由。在 fanout
交换机的情况下,设置路由键不会产生任何影响。
direct
和 topic
交换器会根据路由键来决定目标队列,而 headers
交换器则完全忽略路由键,转而使用消息头的键值对来进行路由决定。
要体会它们的区别,最好是实际去设置不同的交换器,并发布带有不同路由键或头信息的消息,然后观察消息如何被路由到不同的队列。这样通过实践,你将更容易理解每种类型的交换器和路由行为的差异。
在之前我们都是基于RabbitMQ控制台来创建队列、交换机。但是在实际开发时,队列和交换机是程序员定义的,将来项目上线,又要交给运维去创建。那么程序员就需要把程序中运行的所有队列和交换机都写下来,交给运维。在这个过程中是很容易出现错误的。
因此推荐的做法是由程序启动时检查队列和交换机是否存在,如果不存在自动创建。
SpringAMQP提供了几个类,用来声明队列、交换机及其绑定关系:
Queue
: 用于声明队列,可以用工厂类QueueBuilder构建。Exchange
:用于声明交换机,可以用工厂类ExchangeBuilder构建。Binding
:用于声明队列和交换机的绑定关系,可以用工厂类BindingBuilder构建。SpringAMQP提供了一个Queue类,用来创建队列:
SpringAMQP还提供了一个Exchange接口,来表示所有不同类型的交换机:
我们可以自己创建队列和交换机,不过SpringAMQP还提供了ExchangeBuilder来简化这个过程:
而在绑定队列和交换机时,则需要使用BindingBuilder来创建Binding对象:
注意,发送方只关心发送就行了,一般都是消费者关心是什么样子的,所以在消费方声明。
在consumer中创建一个类,声明队列和交换机:
package com.example.consumer.config;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class FanoutConfiguration {
/**
* 声明交换机
*
* @return Fanout类型交换机
*/
@Bean
public FanoutExchange fanoutExchange() {
//ExchangeBuilder.fanoutExchange("").build();
return new FanoutExchange("shen.fanout");
}
/**
* 第1个队列
*/
@Bean(name = "queue1")
public Queue fanoutQueue1() {
//QueueBuilder.durable("").build();//持久的,带向磁盘。
return new Queue("fanout.queue1");//默认持久
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding fanoutBuiding1(@Qualifier(value = "queue1") Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange) {
return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
}
/**
* 第2个队列
*/
@Bean
public Queue fanoutQueue2() {
//QueueBuilder.durable("").build();//持久的,带向磁盘。
return new Queue("fanout.queue2");//默认持久
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding fanoutBuiding2() {
/*
在spring中所有加了 Bean 的方法都会被动态代理,所以此处并不是真正的调用了这个方法 fanoutQueue4(),
而是检查 spring容器 中有没有代理这个 fanoutQueue4()方法,代理了,直接返回这个 bean 对象,
而不是真正的去执行。
*/
return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2()).to(fanoutExchange());
}
}
direct模式由于要绑定多个KEY,会非常麻烦,每一个Key都要编写一个binding:
package com.example.consumer.config;
import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class DirectConfiguration {
/**
* 声明交换机
*
* @return Direct类型交换机
*/
@Bean
public DirectExchange directExchange() {
return ExchangeBuilder.directExchange("shen.direct").build();
}
/**
* 第1个队列
*/
@Bean
public Queue directQueue1() {
return new Queue("direct.queue1");
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding bindingQueue1WithRed(Queue directQueue1, DirectExchange directExchange) {
return BindingBuilder.bind(directQueue1).to(directExchange).with("red");
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding bindingQueue1WithBlue(Queue directQueue1, DirectExchange directExchange) {
return BindingBuilder.bind(directQueue1).to(directExchange).with("blue");
}
/**
* 第2个队列
*/
@Bean
public Queue directQueue2() {
return new Queue("direct.queue2");
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding bindingQueue2WithRed() {
return BindingBuilder.bind(directQueue2()).to(directExchange()).with("red");
}
/**
* 绑定队列和交换机
*/
@Bean
public Binding bindingQueue2WithYellow(Queue directQueue2, DirectExchange directExchange) {
return BindingBuilder.bind(directQueue2).to(directExchange).with("yellow");
}
}
基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦,Spring还提供了基于注解方式来声明。
例如,我们同样声明Direct模式的交换机和队列:
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "direct.queue1"),
exchange = @Exchange(name = "shen.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
key = {"red", "blue"}
))
public void listenDirectQueue1(String msg){
System.out.println("消费者1接收到direct.queue1的消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "direct.queue2"),
exchange = @Exchange(name = "shen.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT),
key = {"red", "yellow"}
))
public void listenDirectQueue2(String msg){
System.out.println("消费者2接收到direct.queue2的消息:【" + msg + "】");
}
是不是简单多了。
再试试Topic模式:
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "topic.queue1"),
exchange = @Exchange(name = "shen.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
key = "china.#"
))
public void listenTopicQueue1(String msg){
System.out.println("消费者1接收到topic.queue1的消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "topic.queue2"),
exchange = @Exchange(name = "shen.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
key = "#.news"
))
public void listenTopicQueue2(String msg){
System.out.println("消费者2接收到topic.queue2的消息:【" + msg + "】");
}
Spring的消息发送代码接收的消息体是一个Object:
而在数据传输时,它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,还会把字节反序列化为Java对象。
只不过,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:
我们来测试一下。
1)创建测试队列
首先,我们在consumer服务中声明一个新的配置类:
利用@Bean的方式创建一个队列,具体代码:
package com.example.consumer.config;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class MessageConfig {
@Bean
public Queue objectQueue() {
return new Queue("object.queue");
}
}
注意,这里我们先不要给这个队列添加消费者,我们要查看消息体的格式。
重启consumer服务以后,该队列就会被自动创建出来了:
2)发送消息
我们在publisher模块的SpringAmqpTest中新增一个消息发送的代码,发送一个Map对象:
@Test
public void testSendMap() throws InterruptedException {
// 准备消息
Map<String,Object> msg = new HashMap<>();
msg.put("name", "jack");
msg.put("age", 21);
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend("object.queue", msg);
}
发送消息后查看控制台:
可以看到消息格式非常不友好。
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。
在publisher
和consumer
两个服务中都引入依赖:
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>
<artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId>
<version>2.9.10</version>
</dependency>
注意,如果项目中引入了spring-boot-starter-web
依赖,则无需再次引入Jackson
依赖。
配置消息转换器,在publisher
和consumer
两个服务的启动类中添加一个Bean即可:
@Bean
public MessageConverter messageConverter(){
// 1.定义消息转换器
Jackson2JsonMessageConverter jackson2JsonMessageConverter = new Jackson2JsonMessageConverter();
// 2.配置自动创建消息id,用于识别不同消息,也可以在业务中基于ID判断是否是重复消息
jackson2JsonMessageConverter.setCreateMessageIds(true);
return jackson2JsonMessageConverter;
}
消息转换器中添加的messageId可以便于我们将来做幂等性判断。
此时,我们到MQ控制台删除object.queue
中的旧的消息。然后再次执行刚才的消息发送的代码,到MQ的控制台查看消息结构:
可以看到,消息大小小了很多,只要24bytes了。
我们在consumer服务中定义一个新的消费者,publisher是用Map发送,那么消费者也一定要用Map接收,格式如下:
@RabbitListener(queues = "object.queue")
public void listenSimpleQueueMessage(Map<String, Object> msg) throws InterruptedException {
System.out.println("消费者接收到object.queue消息:【" + msg + "】");
}