系列文章目录
消息队列MQ(一)——RabbitMQ的介绍、安装以及管理页面的使用消息队列MQ(二)——Spring Boot整合RabbitMQ消息队列MQ(三)——RabbitMQ高级特性与RabbitMQ集群搭建
学习目标:
- 能够说出什么是消息队列,并知晓消息队列的应用场景
- 能够说出RabbitMQ的5种模式特征
- 能够安装RabbitMQ
- 能够使用SpringBoot整合RabbitMQ
学习内容:
一、消息队列MQ概述
MQ全称为Message Queue,消息队列是应用程序和应用程序之间的通信方法。RabbitMQ是一个Erlang开发的AMQP(Advanced Message Queuing Protocol )的开源实现。
1.1 为什么使用MQ
在项目中,可将一些无需即时返回且耗时的操作提取出来,进行异步处理,而这种异步处理的方式很大的节省了服务器的请求响应时间,从而提高了系统的吞吐量。
开发中消息队列通常有如下应用场景:
(1) 异步提速:
任务异步处理,将不需要同步处理的,且耗时较长的操作,由消息队列通知消息接收方进行异步处
理。提高了应用程序的响应时间。
(2) 应用解耦:
应用程序解耦合,MQ充当中介,生产方通过MQ与消费方交互,它将应用程序进行解耦合
(3) 削峰填谷:
在访问量剧增的情况下,应用仍然需要继续发挥作用,但是这样的突发流量并不常见;如果为以能处
理这类峰值访问为标准来投入资源随时待命无疑是巨大的浪费。使用MQ能够使关键组件顶住突发的访
问压力,而不会因为突发的超负荷的请求而完全崩溃。
(4) 可恢复性:
系统的一部分组件失效时,不会影响到整个系统。MQ降低了进程间的耦合度,所以即使一个处理消
息的进程挂掉,加入队列中的消息仍然可以在系统恢复后被处理。
(5) 排序保证:
消息队列可以控制数据处理的顺序,因为消息队列本身使用的是队列这个数据结构, FIFO (先进选
出),在一些场景数据处理的顺序很重要,比如商品下单顺序等。
1.2. 消息队列产品
市场上常见的消息队列有如下:
ActiveMQ:基于JMS实现, 比较均衡, 不是最快的, 也不是最稳定的.
ZeroMQ:基于C语言开发, 目前最好的队列系统.
RabbitMQ:基于AMQP协议,erlang语言开发,稳定性好, 数据基本上不会丢失
RocketMQ:基于JMS,阿里巴巴产品, 目前已经捐献给apahce, 还在孵化器中孵化.
Kafka:类似MQ的产品;分布式消息系统,高吞吐量, 目前最快的消息服务器, 不保证数据完整性.
1.3. AMQP 和 JMS
Dubbo协议:Dubbo 缺省协议采用单一长连接和 NIO 异步通讯,适合于小数据量大并发的服务调 用,以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。
HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是因特网上应用最为广泛的一种网 络传输协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。
AMQP协议: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。
MQ是消息通信的模型;实现MQ的大致有两种主流方式:AMQP、JMS。
1.3.1. AMQP
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。更准确的说是一种binary wire-levelprotocol(链接协议)。这是其和JMS的本质差别,AMQP不从API层进行限定,而是直接定义网络交换的数据格式。
1.3.2. JMS
JMS即Java消息服务(JavaMessage 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。
1.3.3. AMQP 与 JMS 区别
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规定了两种消息模式;而AMQP的消息模式更加丰富.
JMS | AMQP | |
定义 | Java api | Wire-protocol |
跨语言 | 否 | 是 |
跨平台 | 否 | 是 |
1.4. RabbitMQ
RabbitMQ是由erlang语言开发,基于AMQP(Advanced Message Queue 高级消息队列协议)协议实
现的消息队列,它是一种应用程序之间的通信方法,消息队列在分布式系统开发中应用非常广泛。
RabbitMQ官方地址:http://www.rabbitmq.com/
RabbitMQ提供了6种模式:
1.Hello Word简单模式
2.work工作模式
3.Publish/Subscribe发布与订阅模式
4.Routing路由模式
5.Topics主题模式(通配符模式)
6.RPC远程调用模式(远程调用,不太算MQ;不作介绍)
官网对应模式介绍:https://www.rabbitmq.com/getstarted.html
应用场景:
1、双十一商品秒杀/抢票功能实现
我们在双11的时候,当我们凌晨大量的秒杀和抢购商品,然后去结算的时候,就会发现,界面会提醒我们,让我们稍等,以及一些友好的图片文字提醒。而不是像前几年的时代,动不动就页面卡死,报错等来呈现给用户。
2、积分兑换(积分可用于多平台)
积分兑换模块,有一个公司多个部门都要用到这个模块,这时候就可以通过消息队列解耦这个特性来实现。 各部门系统做各部门的事,但是他们都可以用这个积分系统进行商品的兑换等。其他模块与积分模块完全解耦。
3、大平台用户注册
发送邮件、用户大数据分析操作等 基于同步变异步功能实现
用户注册真实操作步骤:
- 用户注册选择的兴趣标签,根据用户的属性,行为进行用户分析,计算出推荐内容
- 注册后可能需要发送邮件给用户
- 发送短信给用户
- 发送给用户指南的系统通知
- …等等
正常情况注册,不出现高并发,假如有大量的用户注册,发生了高并发,就会出现如下情况:
邮件接口承受不住,或是分析信息时的大量计算使 cpu 满载,这将会出现虽然用户数据记录很快的添加到数据库中了,但是却卡在发邮件或分析信息时的情况,导致请求的响应时间大幅增长,甚至出现超时,这就有点不划算了。面对这种情况一般也是将这些操作放入消息队列(生产者消费者模型),消息队列慢慢的进行处理,同时可以很快的完成注册请求,不会影响用户使用其他功能。
1.5 相关定义:
Connection: publisher/consumer 和 broker 之间的 TCP 连接
Channel: 消息通道,在客户端的每个连接里,可建立多个channel,每个channel代表一个会话任务
Exchange: 消息交换机,它指定消息按什么规则,路由到哪个队列
Queue: 消息队列载体,每个消息都会被投入到一个或多个队列
VHost: 虚拟主机,一个broker里可以开设多个vhost,用作不同用户的权限分离。
由Exchange、Queue、RoutingKey三个才能决定一个消息从Exchange到Queue的唯一的线路. (简单模式的Exchange是用默认的交换机,不需要配置)
二、安装及配置RabbitMQ
2.1 docker安装RabbitMQ
下载镜像
docker pull rabbitmq:management
创建容器
docker run -d --restart=always --name=rabbitmq -p 5671:5617 -p 5672:5672 -
p4369:4369 -p 15671:15671 -p 15672:15672 -p 25672:25672 rabbitmq:management
设置容器开机自动启动
docker update --restart=always 容器ID
访问后台
浏览器中输入地址http://rabbitMQ所在机器ip:15672/
2.2 用户以及Virtual Hosts配置
2.2.1. 用户角色
RabbitMQ在安装好后,可以访问http://rabbitMQ所在机器ip:15672;其自带了guest/guest的用户名和密码;如果
需要创建自定义用户;那么也可以登录管理界面后,如下操作:
角色说明:
1、超级管理员(administrator),可登陆管理控制台,可查看所有的信息,并且可以对用户,策略(policy)进行操作。
2、监控者(monitoring),可登陆管理控制台,同时可以查看rabbitmq节点的相关信息(进程数,内存使用情况,磁盘使用情况等)
3、策略制定者(policymaker),可登陆管理控制台, 同时可以对policy进行管理。但无法查看节点的相关信息(上图红框标识的部分)。
4、普通管理者(management),仅可登陆管理控制台,无法看到节点信息,也无法对策略进行管理。
5、其他,无法登陆管理控制台,通常就是普通的生产者和消费者。
2.2.2 Virtual Hosts配置
RabbitMQ的权限管理;在RabbitMQ中可以虚拟消息服务器Virtual Host,每个Virtual Hosts相当于一个相对独立的RabbitMQ服务器,每个VirtualHost之间是相互隔离的exchange,queue,
message不能互通。相当于mysql的db。Virtual Name一般以/开头。
1.创建Virtual Hosts
2.设置Virtual Hosts权限
2.2.3 添加队列
持久化: 如果选durable,则队列消息自动持久化到磁盘上,如果选transient,则不会持久化;
自动删除: 默认值no,如果yes,则在消息队列没有使用的情况下,队列自行删除。
2.2.4 添加交换机
自动删除: 默认值no,如果是yes,则在将所有队列与交换机取消绑定之后,交换机将自动删除。
交换机类型:
- fanout:广播类型
- direct:路由类型
- topic:通配符类型,基于消息的路由键路由
- headers:通配符类型,基于消息的header路由
内部交换器:默认值no,如果是yes,消息无法直接发送到该交换机,必须通过交换机的转发才能到达次交换机。本交换机只能与交换机绑定。
2.2.5 队列与交换机绑定
总结
以上是对RabbitMQ的学习输出,有兴趣的同学可以继续尝试其他设置按钮。