RabbitMQ(1)
为什么要使用消息中间件?
我们用java来举例子,打个比方我们客户端发送一个下单请求给订单系统(order)订单系统发送了一个请求给我们的库存系统告诉他需要更改库存了,我已经下单了, 这里每一个请求我们都可以看作一条消息。
但是我们客户端需要等待订单系统告诉我这条消息的处理结果(我到底有没有下单成功),但是订单系统不需要知道库存系统这条消息的处理情况 因为无论你库存有没有改动成功,我订单还是下了,因为是先下完了订单(下成功了)才去更改库存, 库存如果更改出BUG了,那是库存系统的问题,这个BUG不会影响订单系统。如果这里你能理解的话,那么我们就能发现,我们用户发送的这条消息(下订单),是需要同步的(我需要知道结果),订单发送给库存的消息,是可以异步的(我不想知道你库存到底改了没,我只是通知你我这边成功下了一个订单)。
那么如果我们还按原来的方式去实现这个需求的话, 那么结果会是这样:
那可能有同学说了, 我们订单系统开辟线程去访问库存系统不就好了吗?
使用线程池解决 确实可以, 但是也有他的缺点, 那么 到底怎么来完美解决这个问题呢?
如果这张图能理解的话, 那么 这个消息系统, 就是我们的消息中间件。
RabbitMq介绍&AMQP介绍
我们刚刚介绍了什么是消息中间件,那么RabbitMq就是对于消息中间件的一种实现,市面上还有很多很多实现,比如RabbitMq、ActiveMq、ZeroMq、kafka,以及阿里开源的RocketMQ等等 我们这主要讲RabbitMq。
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。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。
AMQP 其实和Http一样 都是一种协议, 只不过 Http是针对网络传输的, 而AMQP是基于消息队列的。
AMQP 协议中的基本概念:
- Broker: 接收和分发消息的应用,我们在介绍消息中间件的时候所说的消息系统就是Message Broker。
- Virtual host: 出于多租户和安全因素设计的,把AMQP的基本组件划分到一个虚拟的分组中,类似于网络中的namespace概念。当多个不同的用户使用同一个RabbitMQ server提供的服务时,可以划分出多个vhost,每个用户在自己的vhost创建exchange/queue等。
- Connection: publisher/consumer和broker之间的TCP连接。断开连接的操作只会在client端进行,Broker不会断开连接,除非出现网络故障或broker服务出现问题。
- Channel: 如果每一次访问RabbitMQ都建立一个Connection,在消息量大的时候建立TCP Connection的开销将是巨大的,效率也较低。Channel是在connection内部建立的逻辑连接,如果应用程序支持多线程,通常每个thread创建单独的channel进行通讯,AMQP method包含了channel id帮助客户端和message broker识别channel,所以channel之间是完全隔离的。Channel作为轻量级的Connection极大减少了操作系统建立TCP connection的开销。
- Exchange: message到达broker的第一站,根据分发规则,匹配查询表中的routing key,分发消息到queue中去。常用的类型有:direct (point-to-point), topic (publish-subscribe) and fanout (multicast)。
- Queue: 消息最终被送到这里等待consumer取走。一个message可以被同时拷贝到多个queue中。
- Binding: exchange和queue之间的虚拟连接,binding中可以包含routing key。Binding信息被保存到exchange中的查询表中,用于message的分发依据。
Exchange的类型:
- direct :这种类型的交换机的路由规则是根据一个routingKey的标识,交换机通过一个routingKey与队列绑定 ,在生产者生产消息的时候 指定一个routingKey 当绑定的队列的routingKey 与生产者发送的一样 那么交换机会吧这个消息发送给对应的队列。
- fanout:这种类型的交换机路由规则很简单,只要与他绑定了的队列, 他就会吧消息发送给对应队列(与routingKey没关系)
- topic:(因为*在这个笔记软件里面是关键字,所以下面就用星替换掉了)这种类型的交换机路由规则也是和routingKey有关 只不过 topic他可以根据:星,#( 星号代表过滤一单词,#代表过滤后面所有单词,用.隔开)来识别routingKey 我打个比方假设我绑定的routingKey 有队列A和B A的routingKey是:星.user B的routingKey是: #.user那么我生产一条消息routingKey 为: error.user 那么此时 2个队列都能接受到, 如果改为 topic.error.user那么这时候 只有B能接受到了
- headers:这个类型的交换机很少用到,他的路由规则 与routingKey无关 而是通过判断header参数来识别的, 基本上没有应用场景,因为上面的三种类型已经能应付了。
RabbitMQ
MQ: message Queue 顾名思义 消息队列, 队列大家都知道, 存放内容的一个东西, 存放的内容先进先出, 消息队列, 只是里面存放的内容是消息而已。
RabbitMq 是一个开源的 基于AMQP协议实现的一个完整的企业级消息中间件,服务端语言由Erlang(面向并发编程)语言编写 对于高并发的处理有着天然的优势,客户端支持非常多的语言:Python、Java、Ruby、PHP、C#、JavaScript、Go、Elixir、Objective-C、Swift。
主流MQ对比
| 特性 | ActiveMQ | RabbitMQ | RocketMQ | Kafka |
|---|---|---|---|---|
| 单机吞吐量 | 万级,比RocketMQ、Kafka 低一个数量级 | 同ActiveMQ | 10 万级,支撑高吞吐 | 10 万级,高吞吐,一般配合大数据类的系统来进行实时数据计算、日志采集等场景 |
| topic数量对吞吐量的影响 | topic 可以达到几百/几千的级别,吞吐量会有较小幅度的下降,这是RocketMQ 的一大优势,在同等机器下,可以支撑大量的 topic | topic 从几十到几百个时候,吞吐量会大幅度下降,在同等机器下,Kafka 尽量保证 topic 数量不要过多,如果要支撑大规模的topic,需要增加更多的机器资源 | ||
| 时效性 | 毫秒级 | 微秒级,这是RabbitMQ的一大特点,延迟最低 | 毫秒级 | 毫秒级 |
| 可用性 | 高,基于主从架构实现高可用 | 同ActiveMQ | 非常高,分布式架构 | 非常高,分布式,一个数据多个副本,少数机器宕机,不会丢失数据,不会导致不可用 |
| 消息可靠性 | 有较低的概率丢失数据 | 经过参数优化配置,可以做到 0 丢失 | 同 RocketMQ | |
| 功能支持 | MQ 领域的功能极其完备 | 基于erlang开发,并发能力很强,性能极好,延迟很低 | MQ功能较为完善,还是分布式的,扩展性好 | 功能较为简单,主要支持简单的MQ功能,在大数据领域的实时计算及日志采集被大规模使用 |
RabbitMQ服务端部署
在介绍消息中间件的时候所提到的“消息系统” 便是我们这节的主题:RabbitMq 如同redis一样 他也是采用c/s架构由服务端 与客户端组成, 我们现在我们计算机上部署他的服务端由于我们刚刚介绍过了RabbitMQ服务端是由Erlang语言编写所以我们这里先下载Erlang语言的环境。
注意:如果是在官网下的RabbitMQ服务端的话 Erlang语言的版本不能太低, 不然要卸载掉旧的去装新的, 我们这里下载OTP21.0版本直接从外网下载会很慢, 我这里直接贴上百度网盘的地址(因为这个东西还是有点大的)
https://pan.baidu.com/s/1pZJ8l2f3omrgnuCm9a8DVA
我们再去官网下载 他的服务端安装包
https://www.rabbitmq.com/news.html
根据自己的系统选择下载即可
注意! 需要先下载Erlang再下载安装包安装, 不然安装RabbitMQ服务端的时候会提示你本地没有Erlang环境,而且而已两者之间的版本依赖,由严重的依赖关系,版本不对,是启动不起来的。查看依赖版本
https://www.rabbitmq.com/which-erlang.html
安装的话, 基本上就是默认的选项不用改
如何看RabbitMq安装完成了? 在系统-服务中找到如下即可:
RabbitMQ安装会附带一个管理工具(方便我们能直观的查看整个RabbitMQ的运行状态和详细数据等,有点像Navicat 对应Mysql的关系) 值得一提的是, 管理工具和RabbitMQ是两码事
管理工具启动方式:
在RabbitMQ Server\rabbitmq_server-3.7.12\sbin 目录下面 执行一条cmd命令:
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
输入完启动命令后 稍微等一下会有结果返回 然后可以打开浏览器输入:http://127.0.0.1:15672
默认账号密码都是
guest 即
username :guest
password:guest
线上环境下一定要把guest用户(当然 guest这个用户只能本机才能登陆)删掉并且新加一个用户, 这里就演示一下这个功能,首先 点击admin页签, 在下面找到Add User
然后输入账号 密码 确认密码 这个Tags其实是一个用户权限标签, 关于他的介绍可以看官方介绍(点旁边那个小问号就好了)填写完之后点击AddUser 就可以添加一个用户了, 添加完用户之后还要给这个用户添加对应的权限(注:Targ不等于权限)
RabbitMq快速开始
因为我们这里是用java来作为客户端, 我们首先引入maven依赖:
com.rabbitmq
amqp-client
5.1.2
(注意的是, 我这里引入的是5.x的rabbitmq客户端版本, 那么我们jdk的版本最好在8以上,反之, 这里就建议使用4.x的版本,这里仅仅讨论jdk8 其他的版本不做讨论)