Spring Boot消息队列应用实践+rpc详细

消息队列是大型复杂系统解耦利器。本文根据应用广泛的消息队列RabbitMQ，介绍Spring Boot应用程序中队列中间件的开发和应用。

https://www.cnblogs.com/jeffwongishandsome/p/spring-boot-integrate-messaging-queue-practise.html

 

Spring Boot消息队列应用实践

消息队列是大型复杂系统解耦利器。本文根据应用广泛的消息队列RabbitMQ，介绍Spring Boot应用程序中队列中间件的开发和应用。

一、RabbitMQ基础

1、RabbitMQ简介

RabbitMQ是Spring所在公司Pivotal自己的产品，是基于AMQP高级队列协议的消息中间件，采用erlang开发，所以你的RabbitMQ队列服务器需要erlang环境。

可以直接参考官方的说法：RabbitMQ is the most widely deployed open source message broker.言简意赅，一目了然。

2、AMQP

高级消息队列协议（AMQP）是一个异步消息传递所使用的应用层协议规范。作为线路层协议（AMQP是一个抽象的协议，它不负责处理具体的数据），而不是API（例如Java消息系统JMS），AMQP客户端能够无视消息的来源任意发送和接受信息。
AMQP的原始用途只是为金融界提供一个可以彼此协作的消息协议，而现在的目标则是为通用消息队列架构提供通用构建工具。因此，面向消息的中间件（MOM）系统，例如发布/订阅队列，没有作为基本元素实现。反而通过发送简化的AMQ实体，用户被赋予了构建例如这些实体的能力。这些实体也是规范的一部分，形成了在线路层协议顶端的一个层级：AMQP模型。这个模型统一了消息模式，诸如之前提到的发布/订阅，队列，事务以及流数据，并且添加了额外的特性，例如更易于扩展，基于内容的路由。

扩展阅读：既然有高级的消息协议，必然有简单的协议，STOMP（Simple (or Streaming) Text Orientated Messaging Protocol），也就是简单消息文本协议，猛击这里

3、MSMQ

这里附带介绍一下MSMQ。.NET开发者接触最多的可能还是这个消息队列，我知道有两个以.NET作为主要开发语言的公司都选择MSMQ来开发公共框架如ESB、日志组件等。

如果你有.NET下MSMQ（微软消息队列）开发和使用经验，一定不会对队列常用术语陌生。对比一下，对后面RabbitMQ的学习和理解非常有帮助。

逻辑结构如下：

4、基本术语  

安装好RabbitMQ后，可以启用插件，打开RabbitMQ自带的后台，一图胜千言，你会看到很多似曾相识的技术术语和名词。

当然你也可以参考这里的图片示例一个一个验证下面的名词。

（1）Broker：消息队列服务器实体。

（2）Producer：生产者。

（3）Consumer：消费者。

（4）Queue（队列）：消息队列载体，每个消息都会被投入到一个或多个队列。Queue是 RabbitMQ 的内部对象，用于存储消息；消费者Consumer就是通过订阅队列来获取消息的，RabbitMQ 中的消息都只能存储在 Queue 中，生产者Producer生产消息并最终投递到 Queue 中，消费者可以从 Queue 中获取消息并消费；多个消费者可以订阅同一个 Queue。

（5）Connection（连接）：Producer 和 Consumer 通过TCP 连接到 RabbitMQ Server。

（6）Channel（信道）：基于 Connection创建，数据流动都是在 Channel 中进行。

（7）Exchange（交换器）：生产者将消息发送到 Exchange（交换器），由Exchange 将消息路由到一个或多个 Queue 中（或者丢弃）；Exchange 并不存储消息；Exchange Types 常用的有 Fanout、Direct、Topic 和Header四种类型，每种类型对应不同的路由规则：
Direct：完全匹配，消息路由到那些 Routing Key 与 Binding Key 完全匹配的 Queue 中。比如 Routing Key 为mq_cleint-key，只会转发mq_cleint-key，不会转发mq_cleint-key.1，也不会转发mq_cleint-key.1.2。
Topic：模式匹配，Exchange 会把消息发送到一个或者多个满足通配符规则的 routing-key 的 Queue。其中*表示匹配一个 word，#匹配多个 word 和路径，路径之间通过.隔开。如满足a.*.c的 routing-key 有a.hello.c；满足#.hello的 routing-key 有a.b.c.hello。
Fanout：忽略匹配，把所有发送到该 Exchange 的消息路由到所有与它绑定 的Queue 中。

Header：也根据规则匹配，相较于Direct和Topic固定地使用RoutingKey ，Headers 则是一个自定义匹配规则的类型。在队列与交换器绑定时, 会设定一组键值对（Key-Value）规则, 消息中也包括一组键值对( Headers 属性)， 当这些键值对有一对,，或全部匹配时， 消息被投送到对应队列。

（8）Binding（绑定）：是 Exchange（交换器）将消息路由给 Queue 所需遵循的规则。

（9）Routing Key（路由键）：消息发送给 Exchange（交换器）时，消息将拥有一个路由键（默认为空）， Exchange（交换器）根据这个路由键将消息发送到匹配的队列中。

（10）Binding Key（绑定键）：指定当前 Exchange（交换器）下，什么样的 Routing Key（路由键）会被下派到当前绑定的 Queue 中。

5、应用场景

我们使用一个技术或组件或中间件，必须要非常理解它的适用场景，否则很容易误用。

RabbitMQ的经典应用场景包括：异步处理、应用解耦、流量削峰、日志处理、消息通讯。

已经有很多人总结了这5种场景下的RabbitMQ实际应用。

推荐阅读：猛击这里

到这里，RabbitMQ基础知识介绍结束，下面开始动手实践。

添加依赖

      <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
       </dependency>

配置RabbitMQ

## RabbitMQ相关配置
spring.application.name=springbootdemo
spring.rabbitmq.host=127.0.0.1
spring.rabbitmq.port=5672
spring.rabbitmq.username=springbootmq
spring.rabbitmq.password=123456

新增RabbitMQConfig类

package com.power.demo.messaging;

import org.springframework.amqp.core.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * RabbitMQ消息队列配置类
 * <p>
 * 注意：如果已在配置文件中声明了Queue对象，就不用在RabbitMQ的管理员页面创建队列（Queue）了
 */
@Configuration
public class RabbitMQConfig {

    /**
     * 声明接收字符串的队列 Hello 默认
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public Queue stringQueue() {

        //boolean isDurable = true;//是否持久化
        //boolean isExclusive = false;  //仅创建者可以使用的私有队列，断开后自动删除
        //boolean isAutoDelete = false;  //当所有消费客户端连接断开后，是否自动删除队列
        //Queue queue = new Queue(MQField.HELLO_STRING_QUEUE, isDurable, isExclusive, isAutoDelete);
        //return  queue;

        //return new Queue(MQField.HELLO_STRING_QUEUE); //默认支持持久化

        return QueueBuilder.durable(MQField.HELLO_STRING_QUEUE)
                //.exclusive()
                //.autoDelete()
                .build();
    }

    /**
     * 声明接收Goods对象的队列 Hello  支持持久化
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public Queue goodsQueue() {

        return QueueBuilder.durable(MQField.HELLO_GOODS_QUEUE).build();
    }

    /**
     * 声明WorkQueue队列 competing consumers pattern，多个消费者不会重复消费队列的相同消息
     *
     * @return
     */
    @Bean
    public Queue workQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_WORKER_QUEUE).build();
    }

    /**
     * 消息队列中最常见的模式：发布订阅模式
     * <p>
     * 声明发布订阅模式队列 Publish/Subscribe
     * <p>
     * exchange类型包括：direct, topic, headers 和 fanout
     **/

    /*fanout（广播）队列相关声明开始*/
    @Bean
    public Queue fanOutAQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_FANOUTA_QUEUE).build();
    }

    @Bean
    public Queue fanOutBQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_FANOUTB_QUEUE).build();
    }

    @Bean
    FanoutExchange fanoutExchange() {
        return (FanoutExchange) ExchangeBuilder.fanoutExchange(MQField.MY_FANOUT_EXCHANGE).build();

        //return new FanoutExchange(MQField.MY_FANOUT_EXCHANGE);
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeA(Queue fanOutAQueue, FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(fanOutAQueue).to(fanoutExchange);
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeB(Queue fanOutBQueue, FanoutExchange fanoutExchange) {
        return BindingBuilder.bind(fanOutBQueue).to(fanoutExchange);
    }

    /*fanout队列相关声明结束*/


    /*topic队列相关声明开始*/

    @Bean
    public Queue topicAQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_TOPICA_QUEUE).build();
    }

    @Bean
    public Queue topicBQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_TOPICB_QUEUE).build();
    }

    @Bean
    TopicExchange topicExchange() {
        return (TopicExchange) ExchangeBuilder.topicExchange(MQField.MY_TOPIC_EXCHANGE).build();
    }

    //绑定时，注意队列名称与上述方法名一致
    @Bean
    Binding bindingTopicAExchangeMessage(Queue topicAQueue, TopicExchange topicExchange) {
        return BindingBuilder.bind(topicAQueue).to(topicExchange).with(MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYA);
    }

    @Bean
    Binding bindingTopicBExchangeMessages(Queue topicBQueue, TopicExchange topicExchange) {

        return BindingBuilder.bind(topicBQueue).to(topicExchange).with(MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYB);

    }

    /*topic队列相关声明结束*/

    /*direct队列相关声明开始*/

    @Bean
    public Queue directAQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_DIRECTA_QUEUE).build();
    }

    @Bean
    public Queue directBQueue() {
        return QueueBuilder.durable(MQField.MY_DIRECTB_QUEUE).build();
    }

    /**
     * 声明Direct交换机 支持持久化.
     *
     * @return the exchange
     */
    @Bean
    DirectExchange directExchange() {
        return (DirectExchange) ExchangeBuilder.directExchange(MQField.MY_DIRECT_EXCHANGE).durable(true).build();
    }

    @Bean
    Binding bindingDirectAExchangeMessage(Queue directAQueue, DirectExchange directExchange) {
        return BindingBuilder.bind(directAQueue).to(directExchange).with(MQField.MY_DIRECT_ROUTINGKEYA);
    }

    @Bean
    Binding bindingDirectBExchangeMessage(Queue directBQueue, DirectExchange directExchange) {
        return BindingBuilder.bind(directBQueue).to(directExchange)
                //.with(MQField.MY_DIRECT_ROUTINGKEYB)
                .with(MQField.MY_DIRECT_ROUTINGKEYB);
    }

    /*direct队列相关声明结束*/
}

RabbitMQConfig我将常用到的模式都配置在里面了，注释已经写得很清楚，在详细介绍模式的地方会用到这里定义的队列、绑定和交换器。

持久化配置

在RabbitMQConfig类中尤其注意这几个参数，包括是否可持久化durable；仅创建者可以使用的私有队列，断开后自动删除exclusive；当所有消费客户端连接断开后，是否自动删除队列autoDelete。其中durable和autoDelete对队列和交换器都可以配置。

RabbitMQ支持的消息的持久化（durable），也就是将数据写在磁盘上，为了数据安全考虑，绝大多数场景下我们都会选择持久化，可能记录一些不是业务必须的日志稍微例外。
消息队列持久化包括3个部分：

（1）、队列持久化，在声明时指定Queue.durable为1

（2）、交换器持久化，在声明时指定Exchange.durable为1

（3）、消息持久化，在投递时指定消息的delivery_mode为2（而1表示非持久化） 参考：这里

如果Exchange和Queue都是持久化的，那么它们之间的Binding也是持久化的；如果Exchange和Queue两者之间有一个持久化，另一个非持久化，就不允许建立绑定。

二、常见模式

在Spring Boot下使用RabbitMQ非常容易，直接调用AmqpTemplate类封装好的接口即可。

1、hello world

 

P为生产者，C为消费者，中间红色框表示消息队列。生产者P将消息发送到消息队列Queue，消费者C对消息进行处理。

生产者：

package com.power.demo.messaging.hello;

import com.power.demo.entity.vo.GoodsVO;
import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

/**
 * Hello消息生产者
 **/
@Component
public class HelloSender {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public boolean send(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.HELLO_STRING_QUEUE, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("HelloSender发送字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }

    public boolean send(GoodsVO goodsVO) throws Exception {

        boolean isOK = false;

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.HELLO_GOODS_QUEUE, goodsVO);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("HelloSender发送对象消息结果：%s", isOK));

        return isOK;

    }

}

消费者：

package com.power.demo.messaging.hello;

import com.power.demo.entity.vo.GoodsVO;
import com.power.demo.messaging.MQField;
import com.power.demo.util.SerializeUtil;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * Hello消息消费者
 **/
@Component
public class HelloReceiver {

    @RabbitListener(queues = MQField.HELLO_STRING_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) {

        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("HelloReceiver接收到的字符串消息是 => " + message);
    }


    @RabbitListener(queues = MQField.HELLO_GOODS_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(GoodsVO goodsVO) {
        System.out.println("------ 接收实体对象 ------");
        System.out.println("HelloReceiver接收到的实体对象是 => " + SerializeUtil.Serialize(goodsVO));
    }
}

这是最简单的一种模式，这个最简单示例，可以看到应用场景里的异步处理的影子。

在Controller中，新增一个接口：

    @RequestMapping(value = "/hello/sendmsg", method = RequestMethod.GET)
    @ApiOperation("简单字符串消息测试")
    @ApiImplicitParams({
            @ApiImplicitParam(paramType = "query", name = "message", required = true, value = "字符串消息", dataType = "String")
    })
    public String sendMsg(String message) throws Exception {

        boolean isOK = helloSender.send(message);

        return String.valueOf(isOK);
    }

按照传统方式调用RPC接口，通常都是同步等待接口返回，而使用队列后，消息生产者直接向RabbitMQ服务器发送一条消息，不需要同步等待这个消息的处理结果。

示例代码中，消息消费者会刻意等待5秒（Thread.sleep(5000);）后才处理（打印出）消息，但是实际调用这个接口的时候，非常快就返回成功结果了，因为这个发送消息的动作不需要等待消费者消费消息的结果。

发送的消息，除了简单消息对象如字符串等，示例里你还看到有一个发送商品对象的消息，也就是说明RabbitMQ支持自定义的复杂对象消息。

2、work queues

P为生产者，C1、C2为消费者，中间红色框表示消息队列。生产者P将消息发送到消息队列Queue，消费者C1和C2对消息进行处理。

这种模式比较容易产生误解的地方是，多个消费者会不会消费队列里的同一条消息。答案是不会。

官方的说明是因为消费者根据竞争消费模式（competing consumers pattern）分派任务（Distributing tasks among workers (the competing consumers pattern) ）。

对于work queues这种模式，同一条消息M1，要么C1拉取到，要么C2拉取到，不会出现C1和C2同时拉取到并消费。

当然，这种模式还可以扩展，除了一个生产者，也可以有多个生产者。

生产者：

package com.power.demo.messaging.workqueues;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

@Component
public class WorkProducerA {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public boolean send(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_WORKER_QUEUE, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("WorkProducerA发送字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }
}

相同队列下另一个生产者：

package com.power.demo.messaging.workqueues;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

@Component
public class WorkProducerB {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public boolean send(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_WORKER_QUEUE, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("WorkProducerB发送字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }
}

消费者：

package com.power.demo.messaging.workqueues;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

@Component
public class WorkConsumerA {

    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_WORKER_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) throws Exception {

        int index = atomicInteger.getAndIncrement();

        Thread.sleep(2000);

        System.out.println("WorkConsumerA接收到的字符串消息是 => " + message);

        System.out.println("WorkConsumerA自增序号 => " + index);
    }

}

另一个消费者：

package com.power.demo.messaging.workqueues;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

@Component
public class WorkConsumerB {

    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_WORKER_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) throws Exception {

        int index = atomicInteger.getAndIncrement();

        Thread.sleep(10);

        System.out.println("WorkConsumerB接收到的字符串消息是 => " + message);

        System.out.println("WorkConsumerB自增序号 => " + index);
    }

}

pub/sub

应用最广泛的发布/订阅模式。

官方的说法是：发送多个消息到多个消费者（Sending messages to many consumers at once.）

这个模式和work queues模式最明显的区别是，队列Queue前加了一层，多了Exchange（交换器）。

 P为生产者，X为交换器，C1、C2为消费者，中间红色框表示消息队列。生产者P将消息不是直接发送到队列Queue，而是发送到交换器X（注意：交换器Exchange并不存储消息），然后由交换机X发送给两个队列，两个消费者C1和C2各自监听一个队列，来消费消息。

根据交换器类型的不同，又可以分为Fanout、Direct和Topic这三种消费方式，Headers方式实际应用不是非常广泛，本文暂不讨论。

3、fanout

任何发送到Fanout Exchange的消息都会被转发到与该Exchange绑定(Binding)的所有Queue上。

（1）可以理解为路由表的模式

（2）这种模式不需要RoutingKey，即使配置了也忽略

（3）这种模式需要提前将Exchange与Queue进行绑定，一个Exchange可以绑定多个Queue，一个Queue可以同多个Exchange进行绑定

（4）如果接受到消息的Exchange没有与任何Queue绑定，则消息会被抛弃

Fanout广播模式实现同一个消息被多个消费者消费，而work queues是同一个消息只能有一个消费者（竞争去）消费。

生产者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.fanout;

import com.power.demo.entity.vo.GoodsVO;
import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

@Component
public class FanoutSender {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public boolean send(GoodsVO goodsVO) throws Exception {

        boolean isOK = false;

        if (goodsVO == null) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_FANOUT_EXCHANGE, "", goodsVO);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("FanoutSender发送对象消息结果：%s", isOK));

        return isOK;

    }

}

消费者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.fanout;

import com.power.demo.entity.vo.GoodsVO;
import com.power.demo.messaging.MQField;
import com.power.demo.util.SerializeUtil;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class FanoutReceiverA {

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_FANOUTA_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(GoodsVO goodsVO) {
        System.out.println("FanoutReceiverA接收到的商品消息是 => " + SerializeUtil.Serialize(goodsVO));
    }
}

另一个消费者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.fanout;

import com.power.demo.entity.vo.GoodsVO;
import com.power.demo.messaging.MQField;
import com.power.demo.util.SerializeUtil;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class FanoutReceiverB {

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_FANOUTB_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(GoodsVO goodsVO) {
        System.out.println("FanoutReceiverB接收到的商品消息是 => " + SerializeUtil.Serialize(goodsVO));
    }
}

4、direct

Fanout是1对多以广播的方式，发送给所有的消费者。

Direct则是创建消息队列的时候，指定一个BindingKey。当发送者发送消息的时候，指定对应的RoutingKey，当RoutingKey和消息队列的BindingKey一致的时候,消息将会被发送到该消息队列中。
Direct广播模式最明显不同于Fanout模式的地方是，消费者可以进行消息过滤，有选择的进行接收想要消费的消息，也就是队列绑定关键字，发送者将数据根据关键字发送到Exchange，Exchange根据关键字判定应该将数据发送（路由）到指定队列。

任何发送到Direct Exchange的消息都会被转发到RoutingKey中指定的Queue。

（1）消息传递时需要一个“RoutingKey”，可以简单的理解为要发送到的队列名字

（2）如果vhost中不存在RouteKey中指定的队列名，则该消息会被抛弃

生产者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.direct;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

@Component
public class DirectSender {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public boolean sendDirectA(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_DIRECT_EXCHANGE, MQField.MY_DIRECT_ROUTINGKEYA, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("DirectSender发送DirectA字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }

    public boolean sendDirectB(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_DIRECT_EXCHANGE, MQField.MY_DIRECT_ROUTINGKEYB, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("DirectSender发送DirectB字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }

}

消费者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.direct;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class DirectReceiverA {

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_DIRECTA_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) {
        System.out.println("DirectReceiverA接收到的字符串消息是 => " + message);
    }

}

另一个消费者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.direct;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class DirectReceiverB {

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_DIRECTB_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) {
        System.out.println("DirectReceiverB接收到的字符串消息是 => " + message);
    }

}

5、topic

Topic转发信息主要是依据通配符，队列和交换机的绑定主要是依据一种模式(通配符+字符串)，而当发送消息的时候，只有指定的RoutingKey和该模式相匹配的时候，消息才会被发送到该消息队列中。

任何发送到Topic Exchange的消息都会被转发到所有关心RoutingKey中指定话题的Queue上

（1）每个队列都有其关心的主题，所有的消息都带有一个“标题”(RoutingKey)，Exchange会将消息转发到所有关注主题能与RouteKey模糊匹配的队列

（2）需要RoutingKey，也需要提前绑定Exchange与Queue

（3）在进行绑定时，要提供一个该队列关心的主题，如“#.log.#”表示该队列关心所有涉及log的消息(一个RoutingKey为”mq.log.error”的消息会被转发到该队列)

（4）“#”表示0个或若干个关键字，“*”表示一个关键字。如“log.*”能与“log.warn”匹配，无法与“log.warn.timeout”匹配；但“log.#”能与上述两者都匹配

（5）如果Exchange没有发现能够与RouteKey匹配的Queue，则会抛弃此消息

生产者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.topic;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

@Component
public class TopicSender {

    @Autowired
    private AmqpTemplate rabbitTemplate;

    public boolean sendTopicA(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_TOPIC_EXCHANGE, MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYA, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("TopicSender发送TopicA字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }

    public boolean sendTopicB(String message) throws Exception {
        boolean isOK = false;

        if (StringUtils.isEmpty(message)) {
            System.out.println("消息为空");
            return isOK;
        }

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_TOPIC_EXCHANGE, MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYB, message);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("TopicSender发送TopicB字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }

    public boolean sendToMatchedTopic() {

        boolean isOK = false;

        String routingKey = "my_topic_routingkeyA.16";//模糊匹配MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYA

        //String routingKey = "my_topic_routingkeyB.32";//模糊匹配MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYB

        String matchedKeys = "";
        if (MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYA.contains(routingKey.split("\\.")[0])) {
            matchedKeys = "TopicReceiverA";
        } else if (MQField.MY_TOPIC_ROUTINGKEYB.contains(routingKey.split("\\.")[0])) {
            matchedKeys = "TopicReceiverB";
        }

        String msg = "message to matched receivers:" + matchedKeys;

        rabbitTemplate.convertAndSend(MQField.MY_TOPIC_EXCHANGE, routingKey, msg);

        isOK = true;

        System.out.println(String.format("TopicSender发送字符串消息结果：%s", isOK));

        return isOK;
    }

}

消费者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.topic;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class TopicReceiverA {

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_TOPICA_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) {
        System.out.println("TopicReceiverA接收到的字符串消息是 => " + message);
    }

}

另一个消费者：

package com.power.demo.messaging.pubsub.topic;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;


@Component
public class TopicReceiverB {

    @RabbitListener(queues = MQField.MY_TOPICB_QUEUE)
    @RabbitHandler
    public void process(String message) {
        System.out.println("TopicReceiverB接收到的字符串消息是 => " + message);
    }

}

示例代码中，定义了两个topic，生产者通过调用sendToMatchedTopic方法，根据RoutingKey模糊匹配，将消息发送到匹配的队列上。

到这里，发布订阅模式的介绍就结束了。我们再来总结下发布订阅模式下RabbitMQ消息队列主要工作流程。以Topic为例：

生产者
1、获取一个连接（Connection）
2、从连接（Connection）上获取一个信道（ Channel）
3、声明一个交换器（ Exchange）
4、声明1个或多个队列（Queue）
5、把队列（Queue）绑定到交换器（Exchange）上
6、向指定的交换器（Exchange）发送消息，消息路由到特定队列（Queue）

消费者

RabbitMQ消费者消费消息，支持推（push）模式和拉（pull）模式，这里以拉模式说明下流程。

1、创建一个连接（Connection）
2、启动MainLoop后台线程，通过连接（Connection）循环拉取消息
3、处理并确认消息被消费

6、rpc

RPC调用流程说明：
（1）当客户端启动的时候，它创建一个匿名独享的回调队列

（2）在 RPC 请求中，客户端发送带有两个属性的消息：一个是设置回调队列的 reply_to 属性，另一个是设置唯一值的 correlation_id 属性

（3）将请求发送到一个 rpc_queue 队列中

（4）服务器等待请求发送到这个队列中来。当请求出现的时候，它执行他的工作并且将带有执行结果的消息发送给 reply_to 字段指定的队列。

（5）客户端等待回调队列里的数据。当有消息出现的时候，它会检查 correlation_id 属性。如果此属性的值与请求匹配，将它返回给应用

Callback queue回调队列，客户端向服务器发送请求，服务器端处理请求后，将其处理结果保存在一个存储体中。而客户端为了获得处理结果，那么客户在向服务器发送请求时，同时发送一个回调队列地址reply_to。
Correlation id关联标识，客户端可能会发送多个请求给服务器，当服务器处理完后，客户端无法辨别在回调队列中的响应具体和那个请求时对应的。为了处理这种情况，客户端在发送每个请求时，同时会附带一个独有correlation_id属性，这样客户端在回调队列中根据correlation_id字段的值就可以分辨此响应属于哪个请求。

服务端：

package com.power.demo.messaging.rpc;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Consumer;
import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
import com.rabbitmq.client.AMQP;
import com.rabbitmq.client.Envelope;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class RPCServer {

    private static int fib(int n) {
        if (n == 0) {
            return 0;
        }
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
        return fib(n - 1) + fib(n - 2);
    }

    //直接运行此方法
    public static void main(String[] argv) {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        //factory.setHost("localhost");

        Connection connection = null;
        try {
            connection = factory.newConnection();
            final Channel channel = connection.createChannel();

            channel.queueDeclare(MQField.MY_RPC_QUEUE, false, false, false, null);

            channel.basicQos(1);

            System.out.println(" [x] Awaiting RPC requests");

            Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
                @Override
                public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                    AMQP.BasicProperties replyProps = new AMQP.BasicProperties
                            .Builder()
                            .correlationId(properties.getCorrelationId())
                            .build();

                    String response = "";

                    try {
                        String message = new String(body, "UTF-8");
                        int n = Integer.parseInt(message);

                        System.out.println(" [.] fib(" + message + ")");
                        response += fib(n);

                        System.out.println(String.format("RPCServer计算fib数列应答：%s", response));

                    } catch (RuntimeException e) {
                        System.out.println(" [.] " + e.toString());
                    } finally {
                        channel.basicPublish("", properties.getReplyTo(), replyProps, response.getBytes("UTF-8"));
                        channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
                        // RabbitMq consumer worker thread notifies the RPC server owner thread
                        synchronized (this) {
                            this.notify();
                        }
                    }
                }
            };

            channel.basicConsume(MQField.MY_RPC_QUEUE, false, consumer);
            // Wait and be prepared to consume the message from RPC client.
            while (true) {
                synchronized (consumer) {
                    try {
                        consumer.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        } catch (IOException | TimeoutException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (connection != null)
                try {
                    connection.close();
                } catch (IOException _ignore) {
                }
        }
    }
}

客户端：

package com.power.demo.messaging.rpc;

import com.power.demo.messaging.MQField;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
import com.rabbitmq.client.AMQP;
import com.rabbitmq.client.Envelope;

import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class RPCClient {

    private Connection connection;
    private Channel channel;
    private String replyQueueName;

    public RPCClient() throws IOException, TimeoutException {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        //factory.setHost("localhost");

        connection = factory.newConnection();
        channel = connection.createChannel();

        replyQueueName = channel.queueDeclare().getQueue();
    }

    public String call(String message) throws IOException, InterruptedException {
        final String corrId = UUID.randomUUID().toString();

        AMQP.BasicProperties props = new AMQP.BasicProperties
                .Builder()
                .correlationId(corrId)
                .replyTo(replyQueueName)
                .build();

        channel.basicPublish("", MQField.MY_RPC_QUEUE, props, message.getBytes("UTF-8"));

        final BlockingQueue<String> response = new ArrayBlockingQueue<String>(1);

        channel.basicConsume(replyQueueName, true, new DefaultConsumer(channel) {
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                if (properties.getCorrelationId().equals(corrId)) {
                    response.offer(new String(body, "UTF-8"));
                }
            }
        });

        return response.take();
    }

    public void close() throws IOException {
        connection.close();
    }

    //直接运行此方法
    public static void main(String[] argv) {
        RPCClient fibonacciRpc = null;
        String response = null;
        try {
            fibonacciRpc = new RPCClient();

            System.out.println(" [x] Requesting fib(10)");
            response = fibonacciRpc.call("10");
            System.out.println(" [.] Got '" + response + "'");
            System.out.println(String.format("RPCClient得到计算fib数列应答：%s", response));
        } catch (IOException | TimeoutException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fibonacciRpc != null) {
                try {
                    fibonacciRpc.close();
                } catch (IOException _ignore) {
                }
            }
        }
    }
}

示例代码我这里直接改造了一下官方的demo代码。启动RPCServer，再运行RPCClient就可以看到RPC调用结果了。

 三、常见问题

1、幂等性

生产环境各种业务系统出现重复消息是不可避免的，因为不能保证生产者不发送重复消息。

对于读操作而言，重复消息可能无害，但是对于写操作，重复消息容易造成业务灾难，比如相同消息多次扣减库存，多次支付请求扣款等。

有一种情况也会造成重复消息，就是RabbitMQ对设置autoAck=false之后没有被Ack的消息是不会清除掉的，消费者可以多次重复消费。

我个人认为RabbitMQ只是消息传递的载体，要保证幂等性，还是需要在消费者业务逻辑上下功夫。

2、有序消息

我碰到过某厂有一个开发团队通过Kafka来实现有序队列，因为发送的消息有先后依赖关系，需要消费者收到多个消息保存起来最后聚合后一起处理业务逻辑。

但是，其实大部分业务场景下我们都不需要消息有先后依赖关系，因为有序队列产生依赖关系，后续消费很容易造成各种处理难题。

归根结底，我认为需要有序消息的业务系统在设计上就是不合理的，争取在设计上规避才好。当然良好的设计需要丰富的经验和优化，以及妥协。

3、高可用

RabbitMQ支持集群，模式主要可分为三种：单一模式、普通模式和镜像模式。

RabbitMQ支持弹性部署，在业务高峰期间可通过集群弹性部署支撑业务系统。

RabbitMQ支持消息持久化，如果队列服务器出现问题，消息做了持久化，后续恢复正常，消息数据不丢失不会影响正常业务流程。

RabbitMQ还有很多高级特性，比如发布确认和事务等，虽然可能会降低性能，但是增强了可靠性。

参考：

http://www.rabbitmq.com/

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms711472(v=vs.85).aspx

http://www.cnblogs.com/dubing/p/4017613.html

https://blog.csdn.net/super_rd/article/details/70238869

https://blog.csdn.net/joeyon1985/article/details/39429117

http://www.cnblogs.com/saltlight-wangchao/p/6214334.html

http://www.cnblogs.com/binyue/p/4763766.html

https://my.oschina.net/u/2948566/blog/1624963

https://www.cnblogs.com/rjzheng/p/8994962.html