SpringCloud 微服务全栈体系（十）

第十章 RabbitMQ

一、初识 MQ

1. 同步和异步通讯

• 微服务间通讯有同步和异步两种方式：

  • 同步通讯：就像打电话，需要实时响应。

  • 异步通讯：就像发邮件，不需要马上回复。

• 两种方式各有优劣，打电话可以立即得到响应，但是你却不能跟多个人同时通话。发送邮件可以同时与多个人收发邮件，但是往往响应会有延迟。

1.1 同步通讯

• 之前学习的 Feign 调用就属于同步方式，虽然调用可以实时得到结果，但存在下面的问题：

• 总结：

  • 同步调用的优点：

    • 时效性较强，可以立即得到结果

  • 同步调用的问题：

    • 耦合度高
    • 性能和吞吐能力下降
    • 有额外的资源消耗
    • 有级联失败问题

1.2 异步通讯

• 异步调用则可以避免上述问题：

  • 我们以购买商品为例，用户支付后需要调用订单服务完成订单状态修改，调用物流服务，从仓库分配响应的库存并准备发货。

  • 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。

• Broker 是一个像数据总线一样的东西，所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上，这个总线就像协议一样，让服务间的通讯变得标准和可控。

• 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

• 好在现在开源软件或云平台上 Broker 的软件是非常成熟的，比较常见的一种就是 MQ 技术。

2. 技术对比

• MQ，中文是消息队列（MessageQueue），字面来看就是存放消息的队列。也就是事件驱动架构中的 Broker。

2.1 比较常见的 MQ 实现

• ActiveMQ
• RabbitMQ
• RocketMQ
• Kafka

2.2 几种常见 MQ 的对比

• 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

二、快速入门

1. 安装 RabbitMQ

1.1 单机部署

• 在 Centos7 虚拟机中使用 Docker 来安装。

1.1.1 下载镜像

• 方式一：在线拉取

docker pull rabbitmq:3-management
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• 方式二：从本地加载 - 资料已经提供了镜像包：
  （见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）

  • 上传到虚拟机中后，使用命令加载镜像即可：

docker load -i mq.tar
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1.1.2 安装 MQ

• 执行下面的命令来运行 MQ 容器：

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=alex \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123321 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management
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1.2 集群部署

集群分类

• 在 RabbitMQ 的官方文档中，讲述了两种集群的配置方式：

  • 普通模式：普通模式集群不进行数据同步，每个 MQ 都有自己的队列、数据信息（其它元数据信息如交换机等会同步）。例如我们有 2 个 MQ：mq1，和 mq2，如果你的消息在 mq1，而你连接到了 mq2，那么 mq2 会去 mq1 拉取消息，然后返回给你。如果 mq1 宕机，消息就会丢失。
  • 镜像模式：与普通模式不同，队列会在各个 mq 的镜像节点之间同步，因此你连接到任何一个镜像节点，均可获取到消息。而且如果一个节点宕机，并不会导致数据丢失。不过，这种方式增加了数据同步的带宽消耗。

1.3 MQ 的基本结构

• 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
  • 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

2. RabbitMQ 消息模型

• RabbitMQ 官方提供了 5 个不同的 Demo 示例，对应了不同的消息模型：

3. 导入 Demo 工程

• 资料提供了一个 Demo 工程，mq-demo:
  （见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）

• 导入后可以看到结构如下：

• 包括三部分：

  • mq-demo：父工程，管理项目依赖
  • publisher：消息的发送者
  • consumer：消息的消费者

4. 入门案例

• 简单队列模式的模型图：

• 官方的 HelloWorld 是基于最基础的消息队列模型来实现的，只包括三个角色：

  • publisher：消息发布者，将消息发送到队列 queue
  • queue：消息队列，负责接受并缓存消息
  • consumer：订阅队列，处理队列中的消息

4.1 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：

package com.alex.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("alex");
        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();

    }
}
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4.2 consumer 实现

• 代码思路：

  • 建立连接
  • 创建 Channel
  • 声明队列
  • 订阅消息

• 代码实现：

package com.alex.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("alex");
        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。。。。");
    }
}
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5. 总结

• 基本消息队列的消息发送流程：

1. 建立 connection

2. 创建 channel

3. 利用 channel 声明队列

4. 利用 channel 向队列发送消息

• 基本消息队列的消息接收流程：

1. 建立 connection

2. 创建 channel

3. 利用 channel 声明队列

4. 定义 consumer 的消费行为 handleDelivery()

5. 利用 channel 将消费者与队列绑定