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
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微服务间通讯有同步和异步两种方式：
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同步通讯：就像打电话，需要实时响应。
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异步通讯：就像发邮件，不需要马上回复。
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- 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：
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总结：
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同步调用的优点：
- 时效性较强，可以立即得到结果
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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
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1.2 异步通讯
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异步调用则可以避免上述问题：
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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好处：
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吞吐量提升：无需等待订阅者处理完成，响应更快速
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故障隔离：服务没有直接调用，不存在级联失败问题
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调用间没有阻塞，不会造成无效的资源占用
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耦合度极低，每个服务都可以灵活插拔，可替换
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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
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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
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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
| RabbitMQ | ActiveMQ | RocketMQ | Kafka | |
|---|---|---|---|---|
| 公司/社区 | Rabbit | Apache | 阿里 | Apache |
| 开发语言 | Erlang | Java | Java | Scala&Java |
| 协议支持 | AMQP，XMPP，SMTP，STOMP | OpenWire,STOMP，REST,XMPP,AMQP | 自定义协议 | 自定义协议 |
| 可用性 | 高 | 一般 | 高 | 高 |
| 单机吞吐量 | 一般 | 差 | 高 | 非常高 |
| 消息延迟 | 微秒级 | 毫秒级 | 毫秒级 | 毫秒以内 |
| 消息可靠性 | 高 | 一般 | 高 | 一般 |
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追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ
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追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ
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追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka
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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
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
1.2 集群部署
集群分类
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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
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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：
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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：
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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
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思路：
- 建立连接
- 创建 Channel
- 声明队列
- 发送消息
- 关闭连接和 channel
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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 {@Testpublic 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ChannelChannel 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();}
}
4.2 consumer 实现
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代码思路：
- 建立连接
- 创建 Channel
- 声明队列
- 订阅消息
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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ChannelChannel 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){@Overridepublic 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。。。。");}
}
5. 总结
- 基本消息队列的消息发送流程：
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建立 connection
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创建 channel
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利用 channel 声明队列
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利用 channel 向队列发送消息
- 基本消息队列的消息接收流程：
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建立 connection
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创建 channel
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利用 channel 声明队列
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定义 consumer 的消费行为 handleDelivery()
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利用 channel 将消费者与队列绑定