Spring Boot - AMQP 消息中间件

Message Broker是一种消息验证、传输、路由的架构模式，其设计目标主要应用于下面这些场景：

• 消息路由到一个或多个目的地
• 消息转化为其他的表现方式
• 执行消息的聚集、消息的分解，并将结果发送到他们的目的地，然后重新组合相应返回给消息用户
• 调用Web服务来检索数据
• 响应事件或错误
• 使用发布-订阅模式来提供内容或基于主题的消息路由

AMQP 是 Advanced Message Queuing Protocol 的简称，它是一个面向消息中间件的开放式标准应用层协议。AMQP定义了这些特性：

• 消息方向
• 消息队列
• 消息路由（包括：点到点和发布-订阅模式）
• 可靠性
• 安全性

RabbitMQ 是以 AMQP 协议实现的一种中间件产品，也称为面向消息的中间件，它可以支持多种操作系统，多种编程语言，几乎可以覆盖所有主流的企业级技术平台。下面介绍 RabbitMQ 的基本概念：

• Broker：可以理解为消息队列服务器的实体，是一个中间件应用，负责接收消息生产者的消息，然后将消息发送至消息接收者或者其他的 Broker
• Exchange：消息交换机，是消息第一个到达的地方，消息通过他指定的路由规则分发到不同的消息队列中去，有如下几种类型：
  • Direct：完全按照 key 进行投递，比如，绑定时设置了 Routing Key 为 abc，那么客户端提交消息，只有设置了 Key 为 abc 的才会被投递到队列
  • Topic：对于 Key 进行模式匹配后进行投递，可以使用符号 # 匹配一个或多个词，符号 * 匹配正好一个词。比如， abc.# 可以匹配 abc.def.ghi ，而 abc.* 只能匹配 abc.def
  • Fanout：不需要任何 Key，采取广播的模式，一个消息进来时，投递到与该交换机绑定的所以队列
• Queue：消息队列，消息通过发送和路由之后最终到达的地方，到达 Queue 的消息即进入逻辑上等待消费的状态。每个消息都会被发送到一个或多个队列。
• Binding：绑定，将 Exchange 和 Queue 按照路由规则绑定起来
• Routing Key：路由关键字，Exchange 根据该关键字进行消息投递
• Virtual Host：虚拟主机，他是对 Broker 的虚拟划分，将消费者、生产者和依赖的 AMQP 相关结构进行隔离，一般情况都是为了安全考虑。
• Connection：连接，代表生产者、消费者、Broker 之间进行通信的物理网络
• Channel：消息通道，用于连接生产者和消费者的逻辑结构，在客户端的每个连接里，可以建立多个 Channel，每个 Channel 代表一个会话任务，通过 Channel 可以隔离同一个连接的不同交互内容。
• Producer：消息生产者，制造消息并发送消息的程序
• Consumer：消息消费者，接收消息并处理消息的程序

   

快速入门

我们通过在 Spring Boot 应用中整合 RabbitMQ ，实现一个简单的发送、接收消息的示例：

• 创建项目

  创建一个 Spring Boot 项目，命名为 spring-boot-rabbitmq，并增加 spring-boot-starter-amqp 依赖，pom.xml 文件内容如下：

  <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

  <projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

     

  <groupId>org.lixue.bus</groupId>

  <artifactId>spring-boot-rabbitmq</artifactId>

  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

  <packaging>jar</packaging>

     

  <name>spring-boot-rabbitmq</name>

     

  <parent>

  <groupId>org.springframework.boot</groupId>

  <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

  <version>1.5.12.RELEASE</version>

  <relativePath/><!--lookupparentfromrepository-->

  </parent>

     

  <properties>

  <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>

  <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>

  <java.version>1.8</java.version>

  </properties>

     

  <dependencies>

  <dependency>

  <groupId>org.springframework.boot</groupId>

  <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>

  </dependency>

     

  <dependency>

  <groupId>org.springframework.boot</groupId>

  <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

  <scope>test</scope>

  </dependency>

  </dependencies>

     

  <build>

  <plugins>

  <plugin>

  <groupId>org.springframework.boot</groupId>

  <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

  </plugin>

  </plugins>

  </build>

  </project>

     

• 创建配置

  在 src/main/resources 目录中创建 application.yml 配置文件，并增加 RabbitMQ 相关配置，内容如下：

  #配置应用名称

  spring:

  application:

  name:rabbitmq-bus

  #配置RabbitMQ信息

  rabbitmq:

  #配置连接信息

  addresses:192.168.2.215:5672

  username:lixue

  password:liyong

  virtual-host:/

  #开启发送确认模式

  publisher-confirms:true

     

• 消息生产者

  创建消息生产者 Sender 类，通过注入 AmqpTemplate 接口的实例（org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate）来实现消息的发送，AmqpTemplate 接口定义了一套针对 AMQP 协议的基础操作，Spring Boot 会根据配置来注入其具体实现。

  package org.lixue.bus;

     

  import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;

  import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

  import org.springframework.stereotype.Component;

     

  import java.util.Date;

     

  @Component

  public class Sender{

  @Autowired

  private AmqpTemplate amqpTemplate;

     

  public void send(){

  String context="Hello"+new Date();

  //将消息发送到路由Key=send的队列

  amqpTemplate.convertAndSend("send",context);

  }

  }

     

• 消息消费者

  创建消息消费者 Receiver 类，通过注入 AmqpTemplate 接口的实例（org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate）来实现消息的接收处理，也可以使用 @RabbitListener 和 @RabbitHandler 注解 来指定消息接收的队列和消息处理方法，使用注解处理消息如下：

  package org.lixue.bus;

     

  import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;

  import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;

  import org.springframework.stereotype.Component;

     

  @Component

  @RabbitListener(queues="send")

  public class Receiver{

     

  @RabbitHandler

  public void process(String message){

  System.out.println("receive:"+message);

  }

  }

     

  如果不使用注解，可以通过 AmqpTemplate 接口的实例来获取队列的消息，代码如下：

  package org.lixue.bus;

     

  import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;

  import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

  import org.springframework.stereotype.Component;

     

  @Component

  public class Receiver{

  @Autowired

  private AmqpTemplate amqpTemplate;

     

  public void receive(){

  String val=(String)amqpTemplate.receiveAndConvert("send");

  if(val!=null){

  System.out.println("receive:"+message);

  }

  }

  }

     

• 创建配置类

  创建 RabbitMQ 的配置类 RabbitMQConfig，用来配置队列、交换器、路由等高级信息，代码如下：

  package org.lixue.bus;

     

  import org.springframework.amqp.core.*;

  import org.springframework.context.annotation.Bean;

  import org.springframework.context.annotation.Configuration;

     

  @Configuration

  public class RabbitMQConfig{

     

  /**

  *配置队列相关

  */

  @Bean

  public Queue newQueue(){

  return new Queue("send");

  }

     

  @Bean

  public Queue newQueue2(){

  return new Queue("send2");

  }

     

  /**

  *配置交换器相关

  */

  @Bean

  public Exchange newDirectExchange(){

  return new DirectExchange("directExchange",true,true);

  }

     

  @Bean

  public Exchange newTopicExchange(){

  return new TopicExchange("topicExchange",true,true);

  }

     

  @Bean

  public Exchange newFanoutExchange(){

  return new FanoutExchange("fanoutExchange",true,true);

  }

     

  /**

  *配置队列和交换器绑定

  */

  @Bean

  public Binding newDirectBinding(){

  return BindingBuilder.bind(newQueue()).to(newDirectExchange()).with("send").noargs();

  }

     

  @Bean

  public Binding newDirectBinding1(){

  return BindingBuilder.bind(newQueue2()).to(newDirectExchange()).with("send2").noargs();

  }

  }

     

• 测试验证

  创建消息提供者的单元测试，在单元测试中执行消息发送方法，并执行单元测试，如果使用注解的方式接收消息，则不需要做额外处理，Spring Boot 启动后会接收消息，如下：

  package org.lixue.bus;

     

  import org.junit.Test;

  import org.junit.runner.RunWith;

  import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

  import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

  import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

  import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

     

  import static org.junit.Assert.*;

     

  @RunWith(SpringRunner.class)

  @SpringBootTest

  publi cclass SenderTest{

     

  @Autowired

  private Sender sender;

     

  @Test

  public void send() throws Exception{

  for(inti=0;i<1000000;i++){

  sender.send(i);

  }

  }

  }

  日志输出如下：

  2018-05-04 16:23:39.085 INFO 20176 --- [cTaskExecutor-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory : Attempting to connect to: [192.168.2.215:5672]

  2018-05-04 16:23:39.294 INFO 20176 --- [cTaskExecutor-1] o.s.a.r.c.CachingConnectionFactory : Created new connection: rabbitConnectionFactory#232532cf:0/SimpleConnection@7c7f9a81 [delegate=amqp://[email protected]:5672/, localPort= 63144]

  2018-05-04 16:23:39.300 INFO 20176 --- [cTaskExecutor-1] o.s.amqp.rabbit.core.RabbitAdmin : Auto-declaring a non-durable or auto-delete Exchange (directExchange) durable:true, auto-delete:true. It will be deleted by the broker if it shuts down, and can be redeclared by closing and reopening the connection.

  2018-05-04 16:23:39.300 INFO 20176 --- [cTaskExecutor-1] o.s.amqp.rabbit.core.RabbitAdmin : Auto-declaring a non-durable or auto-delete Exchange (topicExchange) durable:true, auto-delete:true. It will be deleted by the broker if it shuts down, and can be redeclared by closing and reopening the connection.

  2018-05-04 16:23:39.301 INFO 20176 --- [cTaskExecutor-1] o.s.amqp.rabbit.core.RabbitAdmin : Auto-declaring a non-durable or auto-delete Exchange (fanoutExchange) durable:true, auto-delete:true. It will be deleted by the broker if it shuts down, and can be redeclared by closing and reopening the connection.

  2018-05-04 16:23:39.476 INFO 20176 --- [ main] org.lixue.bus.SenderTest : Started SenderTest in 4.536 seconds (JVM running for 6.026)

  receive:Hello Fri May 04 16:23:39 CST 2018

  receive:Hello Fri May 04 16:23:39 CST 2018

  receive:Hello Fri May 04 16:23:39 CST 2018

  receive:Hello Fri May 04 16:23:39 CST 2018