RabbitMQ工作原理

四大核心概念

• 生产者：产生数据发送消息的程序是生产者
• 交换机：交换机是 RabbitMQ 非常重要的一个部件，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面它将消息 推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它接收到的消息，是将这些消息推送到特定队列还是推 送到多个队列，亦或者是把消息丢弃，这个得有交换机类型决定
• 队列：队列是 RabbitMQ 内部使用的一种数据结构，尽管消息流经 RabbitMQ 和应用程序，但它们只能存 储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束，本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可 以将消息发送到一个队列，许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。这就是我们使用队列的方式
• 消费者：消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者，消费 者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。

Hello World

在本节中将学习使用RabbitMQ创建一个最简单的例子

引入依赖

<!--rabbitmq 依赖客户端-->
<dependency><groupId>com.rabbitmq</groupId><artifactId>amqp-client</artifactId><version>5.8.0</version>
</dependency>
<!--操作文件流的一个依赖-->
<dependency><groupId>commons-io</groupId><artifactId>commons-io</artifactId><version>2.6</version>
</dependency>

编写生产者代码

public class Producer {private static final String QUEUE_NAME = "hello";public static void main(String[] args) throws Exception{//创建一个连接工厂ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();factory.setHost("192.168.200.130");factory.setUsername("admin");factory.setPassword("admin");//创建连接Connection connection = factory.newConnection();//获取信道Channel channel = connection.createChannel();/*** 生成一个队列* 1.队列名称* 2.队列中的消息是否支持持久化，false：消息存在内存中，true：消息存在硬盘中* 3.该队列是否只供一个消费者消费，false：只提供一个消费者消费* 4.最后一个消费者断开连接之后该队列是否自动删除，true为自动删除* 5.其他参数*/channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,false,false,false,null);//发消息String message = "hello world";/*** 发送一个消息* 1.发送消息到哪个交换机，简单模式所以不需要交换机，填空字符串即可* 2.路由的key是哪个* 3.其他参数信息* 4.发送消息的消息体*/channel.basicPublish("",QUEUE_NAME,null,message.getBytes());System.out.println("消息发送完毕");}
}

当消息发送完毕后，我们可以查看客户端，发现队列中多了一个名为hello的队列，接下来我们继续编写消费者代码

编写消费者代码

public class Consumer {private static final String QUEUE_NAME = "hello";public static void main(String[] args) throws Exception{//创建一个连接工厂ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();factory.setHost("192.168.200.130");factory.setUsername("admin");factory.setPassword("admin");//创建连接Connection connection = factory.newConnection();//获取信道Channel channel = connection.createChannel();DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag,message) -> {System.out.println(new String(message.getBody()));};CancelCallback cancelCallback = consumerTag -> {System.out.println("消费消息被中断");};/*** 消费者消费消息* 1.队列名称* 2.消费成功后是否自动应答，true为自动应答，false不自动* 3.消费者成功消费的回调* 4.消费者取消消费的回调*/channel.basicConsume(QUEUE_NAME,true, deliverCallback,cancelCallback);}
}

当我们执行消费者代码时，会输出hello world，并且客户端中的消息以及被消费掉了

Work Queues

工作队列(又称任务队列)的主要思想是避免立即执行资源密集型任务，而不得不等待它完成。 相反我们安排任务在之后执行。我们把任务封装为消息并将其发送到队列。在后台运行的工作进 程将弹出任务并最终执行作业。当有多个工作线程时，这些工作线程将一起处理这些任务。我们通过一张图，来理解一下。

轮流分发消息

在这个案例中我们会启动两个工作线程，一个消息发送线程，我们来看看他们两个工作线程 是如何工作的。

编写工具类

从helloworld案例中我们发现了创建工厂、获取信道一系列的工作都是重复的，所以将他整合为一个工具类，方便日后的使用

public class RabbitMqUtils {public static Channel getChannel(){Channel channel = null;try {//创建一个连接工厂ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();factory.setHost("192.168.200.130");factory.setUsername("admin");factory.setPassword("admin");//创建连接Connection connection = factory.newConnection();//获取信道channel = connection.createChannel();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();}return channel;}
}

编写工作线程

public class Work01 {private static final String QUEUE_NAME = "hello";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag,message) ->{System.out.println("接收到的消息为：" + new String(message.getBody()));};CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{System.out.println(consumerTag + "：接收消息中断");};//接收消息System.out.println("工作线程B正在等待消息...");channel.basicConsume(QUEUE_NAME,false,deliverCallback,cancelCallback);}
}

idea是支持同一个main方法多次运行的，需要进行一下设置，可以参考这位博主的博客 点击跳转

完成之后我们启动两次，一次为工作线程A，另一次为工作线程B

编写消费者

因为我们需要发送多次消息，可以通过控制台的输入来发送消息

public class Task01 {private static final String QUEUE_NAME = "hello";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();//生成队列channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,false,false,false,null);//发送消息Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){String message = scanner.next();channel.basicPublish("",QUEUE_NAME,null,message.getBytes());System.out.println("请求发送成功：" + message);}}
}

测试

我们输入AA，BB，CC，DD来看一下工作线程获取的结果，如果是依次获取，就证明了我们一开始的说法

消息应答

作用

举例说明：还是有两个工作线程来处理消息，比如工作线程A处理消息的时间较长，而在处理消息的过程中宕机了，如果不做任何处理，就会出现消息丢失的情况。所以我们需要一个消息应答，告诉RabbitMQ消息已经处理完毕之后，MQ才可以将消息删除，否则回到队列中。

自动应答

消息发送后立即被认为已经传送成功，这种模式需要在高吞吐量和数据传输安全性方面做权 衡,因为这种模式如果消息在接收到之前，消费者那边出现连接或者 channel 关闭，那么消息就丢 失了,当然另一方面这种模式消费者那边可以传递过载的消息，没有对传递的消息数量进行限制， 当然这样有可能使得消费者这边由于接收太多还来不及处理的消息，导致这些消息的积压，最终使得内存耗尽，最终这些消费者线程被操作系统杀死，所以这种模式仅适用在消费者可以高效并 以某种速率能够处理这些消息的情况下使用。

消息应答的方法

• channel.basicAsk()

  用于肯定应答，RabbitMQ 已知道该消息并且成功的处理消息，可以将其丢弃了

• channel.basicNack()

  用于否定应答

• Channel.basicReject()

  用于否定应答，与channel.basicNack()相比少一个参数，不处理该消息了直接拒绝，可以将其丢弃了

编写生产者代码

public class Task02 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();//生成队列channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,false,false,false,null);//发送消息Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){String message = scanner.next();channel.basicPublish("",QUEUE_NAME,null,message.getBytes("UTF-8"));System.out.println("请求发送成功：" + message);}}
}

编写两个工作线程代码

这里我们让一个工作线程完成速度为1秒，另外一个为30秒，模拟工作任务时长的效果

public class Work02 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();System.out.println("工作线程A正在等待消息，处理较快...");DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag,message) ->{SleepUtils.sleep(1);System.out.println("接收到的消息为：" + new String(message.getBody()));/*** 手动应答* 1.消息标记 tag消息标记 tag* 2.是否批量应答消息，建议不批量*/channel.basicAck(message.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);};CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{System.out.println(consumerTag + "：接收消息中断");};//接收消息boolean autoAck = false;channel.basicConsume(QUEUE_NAME,autoAck,deliverCallback,cancelCallback);}
}public class Work03 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();System.out.println("工作线程B正在等待消息，处理较慢...");DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag,message) ->{SleepUtils.sleep(30);System.out.println("接收到的消息为：" + new String(message.getBody()));/*** 手动应答* 1.消息标记 tag消息标记 tag* 2.是否批量应答消息，建议不批量*/channel.basicAck(message.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);};CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{System.out.println(consumerTag + "：接收消息中断");};//接收消息boolean autoAck = false;channel.basicConsume(QUEUE_NAME,autoAck,deliverCallback,cancelCallback);}
}

测试

启动三个方法，正常的我们输入aa，bb，cc分别交由线程A和线程B处理，当我们再次输入dd时，是交给线程B处理的，这时候手动关闭进程，模拟宕机状况，我们发现线程A接替他处理了dd消息，这样就做到了消息不丢失的效果。

RabbitMQ持久化操作

队列持久化

之前我们创建的队列都是非持久化的，rabbitmq如果重启的话，该队列就会被删除掉，如果要队列实现持久化需要在声明队列的时候把 durable参数设置为持久化

public class Task02 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();//生成队列boolean durable = true; //设置队列持久化channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,durable,false,false,null);//发送消息Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){String message = scanner.next();channel.basicPublish("",QUEUE_NAME,null,message.getBytes("UTF-8"));System.out.println("请求发送成功：" + message);}}
}

更改完成重启之后我们发现，该队列的状态被D标志，即持久化

消息持久化

要想让消息实现持久化需要在消息生产者修改代码，MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN 添 加这个属性。

public class Task02 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();//生成队列boolean durable = true; //设置队列持久化channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,durable,false,false,null);//发送消息Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNext()){String message = scanner.next();// MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN 设置消息持久化channel.basicPublish("",QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,message.getBytes("UTF-8"));System.out.println("请求发送成功：" + message);}}
}

不公平分发

在之前的课程中我们说过了，MQ在分发消息时是绝对公平的，从上述例子中我们也可以发现，无论B执行的多慢，所有消息都是A一条，B一条，这个其实照我来说确实不公平的。应该是能者多劳的形式，A做完了应该可以继续做。我们需要修改工作线程代码，如下

public class Work03 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();System.out.println("工作线程B正在等待消息，处理较慢...");DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag,message) ->{SleepUtils.sleep(30);System.out.println("接收到的消息为：" + new String(message.getBody()));/*** 手动应答* 1.消息标记 tag消息标记 tag* 2.是否批量应答消息，建议不批量*/channel.basicAck(message.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);};CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{System.out.println(consumerTag + "：接收消息中断");};//接收消息boolean autoAck = false;//设置不公平分发，1为不公平分发channel.basicQos(1);channel.basicConsume(QUEUE_NAME,autoAck,deliverCallback,cancelCallback);}
}

通过测试可以发现，因为B要工作要沉睡30秒，A完成之后可以获取接下来的工作，而不是继续分发给B

预取值

预取值的概念相当于我作为领导，我已经分配好了，一共7个任务，我给B分配5个任务，给A分配2个任务，通过代码如下设置

public class Work02 {private static final String QUEUE_NAME = "ack_queue";public static void main(String[] args) throws IOException {Channel channel = RabbitMqUtils.getChannel();System.out.println("工作线程A正在等待消息，处理较快...");DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag,message) ->{SleepUtils.sleep(1);System.out.println("接收到的消息为：" + new String(message.getBody()));/*** 手动应答* 1.消息标记 tag消息标记 tag* 2.是否批量应答消息，建议不批量*/channel.basicAck(message.getEnvelope().getDeliveryTag(),false);};CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) ->{System.out.println(consumerTag + "：接收消息中断");};//接收消息boolean autoAck = false;//设置不公平分发，1为不公平分发，大于1代表预取值channel.basicQos(2);channel.basicConsume(QUEUE_NAME,autoAck,deliverCallback,cancelCallback);}
}

这里我们需要通过一张图片说一下这个预取值的概念