AMQP和JMS

​SpringBoot整合RabbitMQ实现五种消息模型​

​SpringBoot整合RabbitMQ实现五种消息模型源码​

MQ是消息通信的模型,并发具体实现。现在实现MQ的有两种主流方式:AMQP、JMS。

AMQP,即Advanced Message Queuing Protocol,一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议,是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受客户端/中间件不同产品,不同的开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有 RabbitMQ等。​​更多介绍​

JMS,即Java消息服务(Java Message Service)应用程序接口,是一个Java平台中关于面向消息中间件(MOM)的API,用于在两个应用程序之间,或分布式系统中发送消息,进行异步通信。Java消息服务是一个与具体平台无关的API,绝大多数MOM提供商都对JMS提供支持。​​更多介绍​

两者间的区别和联系


  • JMS是定义了统一的接口,来对消息操作进行统一;AMQP是通过规定协议来统一数据交互的格式
  • JMS限定了必须使用Java语言;AMQP只是协议,不规定实现方式,因此是跨语言的。
  • JMS规定了两种消息模型;而AMQP的消息模型更加丰富

常见MQ产品


  • ActiveMQ:基于JMS
  • RabbitMQ:基于AMQP协议,erlang语言开发,稳定性好
  • RocketMQ:基于JMS,阿里巴巴产品,目前交由Apache基金会
  • Kafka:分布式消息系统,高吞吐量

RabbitMQ

RabbitMQ是基于AMQP的一款消息管理系统,RabbitMQ基于Erlang语言开发,安装之前需要先安装Erlang的相关依赖。

官网: http://www.rabbitmq.com/

官方教程:http://www.rabbitmq.com/getstarted.html

官网下载地址:http://www.rabbitmq.com/download.html

Erlang下载地址:http://www.erlang.org/download.html

五种消息模型

RabbitMQ提供了6种消息模型,但是第6种其实是RPC,并不是MQ,因此不予学习。那么也就剩下5种。

但是其实3、4、5这三种都属于订阅模型,只不过进行路由的方式不同。

【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_发送消息

一、基本消息模型

官方文档说明:

RabbitMQ是一个消息的代理者(Message Broker):它接收消息并且传递消息。

你可以认为它是一个邮局:当你投递邮件到一个邮箱,你很肯定邮递员会终究会将邮件递交给你的收件人。与此类似,RabbitMQ 可以是一个邮箱、邮局、同时还有邮递员。

不同之处在于:RabbitMQ不是传递纸质邮件,而是二进制的数据

基本消息模型图:

【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_rabbitmq_02

在上图的模型中,有以下概念:


  • P:生产者,也就是要发送消息的程序
  • C:消费者:消息的接受者,会一直等待消息到来。
  • queue:消息队列,图中红色部分。类似一个邮箱,可以缓存消息;生产者向其中投递消息,消费者从其中取出消息。

消费者的消息确认机制(Acknowlage)

通过刚才的案例可以看出,消息一旦被消费者接收,队列中的消息就会被删除。

那么问题来了:RabbitMQ怎么知道消息被接收了呢?

这就要通过消息确认机制(Acknowlege)来实现了。当消费者获取消息后,会向RabbitMQ发送回执ACK,告知消息已经被接收。不过这种回执ACK分两种情况:


  • 自动ACK:消息一旦被接收,消费者自动发送ACK
  • 手动ACK:消息接收后,不会发送ACK,需要手动调用

大家觉得哪种更好呢?

这需要看消息的重要性:


  • 如果消息不太重要,丢失也没有影响,那么自动ACK会比较方便
  • 如果消息非常重要,不容丢失。那么最好在消费完成后手动ACK,否则接收消息后就自动ACK,RabbitMQ就会把消息从队列中删除。如果此时消费者宕机,那么消息就丢失了。

手动ACK

channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);

如果第二个参数为true,则会自动进行ACK;如果为false,则需要手动ACK。

二、work消息模型

在刚才的基本模型中,一个生产者,一个消费者,生产的消息直接被消费者消费。比较简单。

Work queues,也被称为(Task queues),任务模型。

当消息处理比较耗时的时候,可能生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往,消息就会堆积越来越多,无法及时处理。此时就可以使用work 模型:让多个消费者绑定到一个队列,共同消费队列中的消息。队列中的消息一旦消费,就会消失,因此任务是不会被重复执行的。

【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_发送消息_03

角色:


  • P:生产者:任务的发布者
  • C1:消费者,领取任务并且完成任务,假设完成速度较慢
  • C2:消费者2:领取任务并完成任务,假设完成速度快

能者多劳


  • 消费者1比消费者2的效率要低,一次任务的耗时较长
  • 然而两人最终消费的消息数量是一样的
  • 消费者2大量时间处于空闲状态,消费者1一直忙碌

现在的状态属于是把任务平均分配,正确的做法应该是消费越快的人,消费的越多。

// 设置每个消费者同时只能处理一条消息
channel.basicQos(1);

三、订阅模型-Fanout

在广播模式下,消息发送流程是这样的:

【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_持久化_04


  • 1) 可以有多个消费者
  • 2) 每个消费者有自己的queue(队列)
  • 3) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
  • 4) 生产者发送的消息,只能发送到交换机,交换机来决定要发给哪个队列,生产者无法决定。
  • 5) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
  • 6) 队列的消费者都能拿到消息。实现一条消息被多个消费者消费

要注意代码中:**队列需要和交换机绑定

四、订阅模型-Direct

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:


  • 队列与交换机的绑定,不能是任意绑定了,而是要指定一个​​RoutingKey​​(路由key)
  • 消息的发送方在 向 Exchange发送消息时,也必须指定消息的 ​​RoutingKey​​。
  • Exchange不再把消息交给每一个绑定的队列,而是根据消息的​​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

流程图:

【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_java_05

图解:


  • P:生产者,向Exchange发送消息,发送消息时,会指定一个routing key。
  • X:Exchange(交换机),接收生产者的消息,然后把消息递交给 与routing key完全匹配的队列
  • C1:消费者,其所在队列指定了需要routing key 为 error 的消息
  • C2:消费者,其所在队列指定了需要routing key 为 info、error、warning 的消息

五、订阅模型-Topic

​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​​Routing key​​ 的时候使用通配符!

​Routingkey​​​ 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:

​ ​​audit.#​​:能够匹配​​audit.irs.corporate​​ 或者 ​​audit.irs​

​ ​​audit.*​​:只能匹配​​audit.irs​

图示:

【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_持久化_06

解释:


  • 红色Queue:绑定的是​​usa.#​​​ ,因此凡是以 ​​usa.​​​开头的​​routing key​​ 都会被匹配到
  • 黄色Queue:绑定的是​​#.news​​​ ,因此凡是以 ​​.news​​​结尾的 ​​routing key​​ 都会被匹配

持久化

如何避免消息丢失?

1) 消费者的ACK机制。可以防止消费者丢失消息。

2) 但是,如果在消费者消费之前,MQ就宕机了,消息就没了。

是可以将消息进行持久化呢?

要将消息持久化,前提是:队列、Exchange都持久化

交换机持久化

// 声明exchange,指定类型为topic,true表示持久化
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic", true);

队列持久化

// 声明队列,第二个参数true表示持久化
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

消息持久化

// 发送消息,第三个参数设置持久化
channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.insert", MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());

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【SpringBoot学习】12、RabbitMQ五种消息模型概念_spring boot_07