MQ,RabbitMQ，MQ的好處，RabbitMQ的原理和核心組件，工作模式

1.MQ

?MQ全稱 Message Queue（消息隊列），是在消息的傳輸過程中? 保存消息的容器。它是應用程序和應用程序之間的通信方法

1.1?為什么使用MQ

在項目中，可將一些無需即時返回且耗時的操作提取出來，進行異步處理，而這種異步處理的方式大大的節省了服務器的請求響應時間，從而提高了系統的吞吐量。

1.2MQ的好處

1.應用解耦? ?系統間通過消息通信，不用關心其他系統的處理。

2.異步提速??相比于傳統的串行、并行方式，提高了系統吞吐量。

3.削峰填谷? ?可以通過消息隊列長度控制請求量；可以緩解短時間內的高并發請求。

簡單來說： 就是在訪問量劇增的情況下，但是應用仍然不能停，比如“雙十一”下單的人多，但是淘寶這個應用仍然要運行，所以就可以使用消息中間件采用隊列的形式減少突然訪問的壓力

使用MQ后，可以提高系統穩定性

1.3劣勢

  1. 系統可用性降低 系統引入的外部依賴越多，系統穩定性越差。一旦 MQ 宕機，就會對業務造成影響。如何保證MQ的高可用？

  2. 系統復雜度提高 MQ 的加入大大增加了系統的復雜度，以前系統間是同步的遠程調用，現在是通過 MQ 進行異步調用。如何保證消息沒有被重復消費？怎么處理消息丟失情況？那么保證消息傳遞的順序性？

  3. 一致性問題 A 系統處理完業務，通過 MQ 給B、C、D三個系統發消息數據，如果 B 系統、C 系統處理成功，D 系統處理失敗。如何保證消息數據處理的一致性？

1.4常見的MQ組件

RabbitMQ、RocketMQ、ActiveMQ、Kafka、ZeroMQ、MetaMq等

2.RabbitMQ

RabbitMQ是一個由erlang開發的AMQP（Advanced Message Queue 高級消息隊列協議 ）的開源實現，由于erlang 語言的高并發特性，性能較好，本質是個隊列，FIFO 先入先出，里面存放的內容是message

RabbitMQ是一個消息中間件:它接受并轉發消息。你可以把它當做一個快遞站點，當你要發送一個包裹時，你把你的包裹放到快遞站，快遞員最終會把你的快遞送到收件人那里，按照這種邏輯RabbitMQ是一個快遞站，一個快遞員幫你傳遞快件。RabbitMQ與快遞站的主要區別在于，它不處理快件而是接收，存儲和轉發消息數據。

2.1RabbitMQ的原理

核心組件

  1. 生產者（Producer）：負責發送消息到交換器的客戶端應用程序。

  2. 消費者（Consumer）：從隊列中獲取并處理消息的客戶端應用程序。

  3. 交換器（Exchange）：接收生產者發送的消息，并根據路由規則將消息轉發到相應的隊列。

  4. 隊列（Queue）：存儲消息，直到消費者取走消息。

  5. 綁定（Binding）：定義交換器和隊列之間的關聯關系。

工作流程

  1. 消息發送：生產者通過信道（Channel）將消息發送到交換器。

  2. 消息路由：交換器根據路由鍵（Routing Key）和綁定鍵（Binding Key）將消息路由到相應的隊列。

  3. 消息存儲：隊列存儲消息，等待消費者取走。

  4. 消息消費：消費者通過信道從隊列中獲取消息并處理。

交換器類型

  1. Direct：根據完全匹配的路由鍵將消息發送到相應的隊列。

  2. Fanout：將消息廣播到所有綁定的隊列，不考慮路由鍵。

  3. Topic：根據模式匹配的路由鍵將消息發送到相應的隊列。

2.2簡單模式simple

生產者向隊列投遞消息，消費者從其中取出消息

1.依賴

<!--        java連接rabbitmq的依賴--><dependency><groupId>com.rabbitmq</groupId><artifactId>amqp-client</artifactId><version>5.16.0</version></dependency>

2.生產消息

package com.ghx.hello;import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 11:35* @description：* @version:*/
public class Test01 {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {//創建連接工廠ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();//rabbitmq服務器地址 默認本地localhostfactory.setHost("xxxx");//端口號 默認5672factory.setPort(5672);//用戶名 密碼  默認guestfactory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");//創建連接對象Connection connection=factory.newConnection();//獲取channel對象Channel channel = connection.createChannel();//創建隊列 存在則不創建，不存在則創建//String queue, 隊列名// boolean durable, 是否持久化// boolean exclusive, 是否獨占隊列 false// boolean autoDelete,是否自動刪除 false// Map<String, Object> arguments 隊列的參數配置--消息的格式 消息存放的時間等channel.queueDeclare("hello",true,false,false,null);String msg="hello rabbitmq2";//String exchange,交換機的名稱 "":默認交換機// String routingKey, 路由key "hello":隊列名// BasicProperties props, 消息的屬性--設置過期時間 設置id等 null// byte[] body  消息的內容channel.basicPublish("","hello",null,msg.getBytes());System.out.println("消息發送成功");channel.close();connection.close();}
}

3.消費消息

package com.ghx.hello;import com.rabbitmq.client.*;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 14:22* @description：* @version:*/
public class Test01 {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {//創建連接工廠ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();//rabbitmq服務器地址 默認本地localhostfactory.setHost("xxxx");//端口號 默認5672factory.setPort(5672);//用戶名 密碼  默認guestfactory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");//虛擬機名稱 默認/factory.setVirtualHost("/");//創建連接對象Connection connection = factory.newConnection();//獲取channel對象Channel channel = connection.createChannel();DefaultConsumer consumer=new DefaultConsumer(channel){@Overridepublic void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {System.out.println("消費者1收到消息"+new String(body));}};//接受消息channel.basicConsume("hello",true,consumer);//不要關閉連接和channel  監聽消息}
}

2.3工作者模式work queues

多個消費者消費同一個隊列中的消息，多個消費者之間屬于競爭關系，一個消息只能被一個消費者消費，適合對于任務過重或任務較多的情況，使用工作隊列可以提高任務的處理速度

1.生產者

package com.ghx.work;import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 14:51* @description：* @version:*/
public class Test03 {private static final String QUEUE_NAME="queue01";public static void main(String[] args) {ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();factory.setHost("xxxx");factory.setPort(5672);factory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");try {Connection connection = factory.newConnection();Channel channel = connection.createChannel();channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,true,false,false,null);for (int i = 0; i < 10; i++){String msg="你好  世界"+i;channel.basicPublish("",QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,msg.getBytes("utf-8"));}channel.close();connection.close();}catch (Exception e){}}
}

2.? 2個消費者

package com.ghx.work;import com.rabbitmq.client.*;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 15:00* @description：* @version:*/
public class Test03 {private static final String QUEUE_NAME="queue01";public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();factory.setHost("xxxX");factory.setPort(5672);factory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");Connection connection = factory.newConnection();Channel channel = connection.createChannel();channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,true,false,false,null);channel.basicQos(1);Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel){@Overridepublic void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {System.out.println("消費者1收到消息"+new String(body));}};//接收消息channel.basicConsume(QUEUE_NAME,true,consumer);}}
package com.ghx.work;import com.rabbitmq.client.*;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 15:00* @description：* @version:*/
public class Consumer02 {private static final String QUEUE_NAME="queue01";public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();factory.setHost("xxxx");factory.setPort(5672);factory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");Connection connection = factory.newConnection();Channel channel = connection.createChannel();channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,true,false,false,null);channel.basicQos(1);Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel){@Overridepublic void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {System.out.println("消費者2收到消息"+new String(body));}};//接收消息channel.basicConsume(QUEUE_NAME,true,consumer);}}

2.3發布訂閱模式 publish/subscribe

x? : 交換機

????????一方面，接收生產者發送的消息。另一方面，知道如何處理消息，例如遞交給某個特別隊列、遞交給所有隊列、或是將消息丟棄。到底如何操作，取決于Exchange的類型。Exchange有常見以下3種類型：

  1. Fanout：廣播，將消息交給所有綁定到交換機的隊列

  2. Direct：定向，把消息交給符合指定routing key 的隊列

  3. Topic：通配符，把消息交給符合routing pattern（路由模式） 的隊列

每個消費者都有自己獨立的隊列

2.3.1生產者

package com.ghx.work;import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 11:35* @description：* @version:*/
public class Test01 {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {//創建連接工廠ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();//rabbitmq服務器地址 默認本地localhostfactory.setHost("xxxx");//端口號 默認5672factory.setPort(5672);//用戶名 密碼  默認guestfactory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");//創建連接對象Connection connection=factory.newConnection();//獲取channel對象Channel channel = connection.createChannel();//創建交換機
//        String exchange,交換機的名稱
//        BuiltinExchangeType type, 交換機的類型
//        boolean durable: 是否持久化channel.exchangeDeclare("fanout_exchange", BuiltinExchangeType.FANOUT,true);//創建隊列channel.queueDeclare("fanout_queue1",true,false,false,null);channel.queueDeclare("fanout_queue2",true,false,false,null);//綁定隊列和交換機
//        String queue,隊列名
//        String exchange,交換機名
//        String routingKey: 路由key 因為廣播模式沒有路由key  ""channel.queueBind("fanout_queue1","fanout_exchange","");channel.queueBind("fanout_queue2","fanout_exchange","");//發送消息String msg="hello fanout交換機";channel.basicPublish("fanout_exchange","",null,msg.getBytes());channel.close();connection.close();}
}

2.4路由模式routing

  • 隊列與交換機的綁定，不能是任意綁定了，而是要指定一個 RoutingKey（路由key）

  • 消息的發送方在向 Exchange 發送消息時，也必須指定消息的 RoutingKey

  • Exchange 不再把消息交給每一個綁定的隊列，而是根據消息的 Routing Key 進行判斷，只有隊列的Routingkey 與消息的 Routing key 完全一致，才會接收到消息

package com.ghx.router;import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 11:35* @description：* @version:*/
public class Test01 {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {//創建連接工廠ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();//rabbitmq服務器地址 默認本地localhostfactory.setHost("xxxx");//端口號 默認5672factory.setPort(5672);//用戶名 密碼  默認guestfactory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");//創建連接對象Connection connection=factory.newConnection();//獲取channel對象Channel channel = connection.createChannel();//創建交換機
//        String exchange,交換機的名稱
//        BuiltinExchangeType type, 交換機的類型
//        boolean durable: 是否持久化channel.exchangeDeclare("direct_exchange", BuiltinExchangeType.DIRECT,true);//創建隊列channel.queueDeclare("direct_queue1",true,false,false,null);channel.queueDeclare("direct_queue2",true,false,false,null);//綁定隊列和交換機
//        String queue,隊列名
//        String exchange,交換機名
//        String routingKey: 路由key 因為廣播模式沒有路由key  ""channel.queueBind("direct_queue1","direct_exchange","error");channel.queueBind("direct_queue2","direct_exchange","error");channel.queueBind("direct_queue2","direct_exchange","info");channel.queueBind("direct_queue2","direct_exchange","warning");//發送消息String msg="hello direct交換機";channel.basicPublish("direct_exchange","info",null,msg.getBytes());channel.close();connection.close();}
}

2.5主題模式topics

  • Topic 類型與 Direct 相比，都是可以根據 RoutingKey 把消息路由到不同的隊列。只不過 Topic 類型Exchange 可以讓隊列在綁定 Routing key 的時候使用==通配符==！

  • Routingkey 一般都是有一個或多個單詞組成，多個單詞之間以”.”分割，例如： item.insert

  • 通配符規則：# 匹配一個或多個詞，* 匹配不多不少恰好1個詞，例如：item.# 能夠匹配 item.insert.abc 或者 item.insert，item.* 只能匹配 item.insert

下面的只會發送給2

package com.ghx.topic;import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** @author ：guo* @date ：Created in 2025/3/20 11:35* @description：* @version:*/
public class Test01 {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {//創建連接工廠ConnectionFactory factory=new ConnectionFactory();//rabbitmq服務器地址 默認本地localhostfactory.setHost("121.196.229.251");//端口號 默認5672factory.setPort(5672);//用戶名 密碼  默認guestfactory.setUsername("guest");factory.setPassword("guest");factory.setVirtualHost("/");//創建連接對象Connection connection=factory.newConnection();//獲取channel對象Channel channel = connection.createChannel();//創建交換機
//        String exchange,交換機的名稱
//        BuiltinExchangeType type, 交換機的類型
//        boolean durable: 是否持久化channel.exchangeDeclare("topic_exchange", BuiltinExchangeType.TOPIC,true);//創建隊列channel.queueDeclare("topic_queue1",true,false,false,null);channel.queueDeclare("topic_queue2",true,false,false,null);//綁定隊列和交換機
//        String queue,隊列名
//        String exchange,交換機名
//        String routingKey: 路由key 因為廣播模式沒有路由key  ""channel.queueBind("topic_queue1","topic_exchange","*.orange.*");channel.queueBind("topic_queue2","topic_exchange","*.*.rabbit");channel.queueBind("topic_queue2","topic_exchange","lazy.#");//發送消息String msg="hello topic交換機";channel.basicPublish("topic_exchange","lazy.orange",null,msg.getBytes());channel.close();connection.close();}
}

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