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RabbitMQ指南之三:發布/訂閱模式(Publish/Subscribe)

問題 除了 消息 模型 server fan 以及 color let

  在上一章中,我們創建了一個工作隊列,工作隊列模式的設想是每一條消息只會被轉發給一個消費者。本章將會講解完全不一樣的場景: 我們會把一個消息轉發給多個消費者,這種模式稱之為發布-訂閱模式。

  為了闡述這個模式,我們將會搭建一個簡單的日誌系統,它包含兩種程序:一種發送日誌消息,另一種接收並打印日誌消息。在這個日誌系統裏,每一個運行的消費者都可以獲取到消息,在這種情況下,我們可以實現這種需求:一個消費者接收消息並寫入磁盤,另一個消費者接收消息並打印在電腦屏幕上。簡單來說,生產者發布的消息將會以廣播的形式轉發到所有的消費者。

1、交換器(Exchange)

  在前兩章節我們,我們往隊列中發布消息或獲取消息,然而,前面的講解其實並不完整,接下來,是時候介紹完整的RabbitMq消息模型了。

  回憶一下我們前兩章指南中包含的內容:

    • 一個生產者用以發送消息;
    • 一個隊列緩存消息;
    • 一個消費者用以消費隊列中的消息。

  RabbitMq消息模式的核心思想是:一個生產者並不會直接往一個隊列中發送消息,事實上,生產者根本不知道它發送的消息將被轉發到哪些隊列。

  實際上,生產者只能把消息發送給一個exchange,exchange只做一件簡單的事情:一方面它們接收從生產者發送過來的消息,另一方面,它們把接收到的消息推送給隊列。一個exchage必須清楚地知道如何處理一條消息。

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  有四種類型的交換器,分別是:direct、topic、headers、fanout。本章主要講解最後一種:fanous(廣播模式)。下面創建一個fanout類型的交換器,我們稱之為:logs:

1 channel.exchangeDeclare("logs", "fanout");

  廣播模式交換器很簡單,從字面意思也能理解,它其實就是把接收到的消息推送給所有它知道的隊列。在我們的日誌系統中正好需要這種模式。

  如果想查看當前系統中有多少個exchange,可以使用以下命令:

sudo rabbitmqctl list_exchanges

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  或者通過控制臺查看:

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  可以看到有很多以amq.*開頭的交換器,以及(AMQP default)默認交換器,這些是默認創建的交換器。

  在前面兩章的指南中,我們並不知道交換器的存在,但是依然可以將消息發送到隊列中,那其實並不是因為我們可以不使用交換器,實際上是我們使用了默認的交換器(我們通過指定交換器為字字符串:""),回顧一下我們之前是如何發送消息的:

1 channel.basicPublish("", "hello", null, message.getBytes());

  第一個參數是交換器的名字,空字符串表示它是一個默認或無命名的交換器,消息將會由指定的路由鍵(第二個參數,routingKey,後面會講)轉發到隊列。

  你可能會有疑問:既然exchange可以指定為空字符串(""),那麽可否指定為null?

  答案是:不能!

  通過跟蹤發布消息的代碼,在AMQImpl類中的Publish()方面中,可以看到,不光是exchange不能為null,同時routingKey路由鍵也不能為null,否則會拋出異常:

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  接著上面的講解,我們創建一個命名的交換器:

1 channel.basicPublish( "logs", "", null, message.getBytes());

2、臨時隊列

  在前兩章的例子中,我們使用的隊列都是有具體的隊列名,創建命名隊列是很必要的,因為我們需要將消費者指向同一名字的隊列。因此,要想在生產者和消費者中間共享隊列就必須要使用命名隊列。

  但是,本章講解的日誌系統也可以使用非命名隊列(可以不手動命名),我們希望收到所有日誌消息,而不是部分。並且我們希望總是接收到新的日誌消息而不是舊的日誌消息。為了解決這個問題,需要分兩步走。

  首先,無論何時我們的消費者連接到RabbitMq,我們都需要一個新的、空的隊列來接收日誌消息,因此,消費者在連接上RabbitMq之後需要創建一個任意名字的隊列,或者讓RabbitMq生成任意的隊列名字。

  其次,一旦該消費者斷開了與RabbitMq的連接,隊列也被自動刪除。

  通過JAVA客戶端的無參方法:queueDeclare()來創建一個非持久化、專有的、自動刪除的、名字隨機生成的隊列。

1 String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();

3、綁定(Binding)

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  前面廣播模式的交換器和隊列已經創建好了,接下來就是要告訴交換器向隊列裏發送消息。交換器與隊列之間的關系稱之為綁定關系。

1 channel.queueBind(queueName, "logs", "");

  至此,交換器已經可以往隊列中發送消息了。

  可以通過下列命令來查看隊列的綁定關系:

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4、完整的代碼

  EmitLog.java

 1 import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
 2 import com.rabbitmq.client.Channel;
 3 import com.rabbitmq.client.Connection;
 4 import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
 5 
 6 public class EmitLog {
 7 
 8     private static final String EXCHANGE_NAME = "logs";
 9 
10     public static void main(String[] args) throws Exception {
11 
12         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
13         factory.setHost("192.168.92.130");
14 
15         try (Connection connection = factory.newConnection();
16              Channel channel = connection.createChannel();) {
17 
18             channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);
19 
20             String message = "RabbitMq fanout。。。。。。";
21             channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME,"",null,message.getBytes("utf-8"));
22 
23             System.out.println(" [x] Sent ‘" + message + "‘");
24         }
25     }
26 }

  正好你所看到的,Connection創建完成之後,定義了exchange,這一步是必要的,因為如果沒有交換器將無法發送消息。

  如此沒有隊列綁定到該交換器上,那麽,交換器收到的消息將會丟失,但是對我們本章的日誌系統來說沒問題的,當沒有消費者時,我們可以安全地放棄掉數據,我們只接收最新的日誌消息。

  ReceiveLogs.java

 1 public class ReceiveLogs {
 2 
 3     private static final String EXCHANGE_NAME = "logs";
 4 
 5     public static void main(String[] args) throws Exception {
 6 
 7         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
 8         factory.setHost("192.168.92.130");
 9 
10         Connection connection = factory.newConnection();
11         Channel channel = connection.createChannel();
12 
13         channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);
14 
15         final String queue = channel.queueDeclare().getQueue();
16         channel.queueBind(queue,EXCHANGE_NAME,"");
17 
18         System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
19 
20         DeliverCallback deliverCallback = (consumerTa,delivery) -> {
21 
22             String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
23             System.out.println(" [x] Received ‘" + message + "‘");
24 
25         };
26 
27         channel.basicConsume(queue,true,deliverCallback,consumerTag -> {});
28     }
29 }

  這裏的autoAck設置為true,因為我們這裏是廣播模式,每個消費者都會收到一樣的消息,並且這裏給消費者生產的隨機名稱的隊列相當於是獨有的,所以在接收到消息之後立即發送確認回執是OK的。

  但是這裏先提出一個疑問:在這種模式下,每個隊列收到的消息是否也會有Ready和Unacked狀態?

5、測試結果

  一、首先啟動生產者,再啟動兩個消費者

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  可以看到,生產者啟動後發送的消息丟失了,兩個消費者並沒有消費到,此時再看控制臺:

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  可見RabbitMq為我們創建了兩個隨機命名的隊列,其Exclusive是Owner,表示是專有的,Parameters為AD(auto delete),擁有該隊列的消費者一占斷開連接,隊列將會被自動刪除。

  二、其次啟動生產者發送一次消息

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  兩個消費都都收到了消息。

  三、關閉所有消費者,觀察控制臺變化

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  兩個專有隨機隊列自動刪除了。

6、SpringBoot的實現

  工程結構圖:

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一、配置文件application.properties:

  生產者:

#RabbitMq
spring.rabbitmq.host=192.168.92.130
spring.rabbitmq.exchange=logs

  消費者:

#RabbitMq
spring.rabbitmq.host=192.168.92.130
spring.rabbitmq.exchange=logs

##隊列--我們可以自己指定隊列名稱,也可以由RabbitMq自動生成,這裏為了方便,我們自己命名(如果需要,我也可以寫一個自動生成名稱的方法)
rqbbitmq.log.fanout.info=info
rqbbitmq.log.fanout.error=error
server.port=8090

二、生產者代碼

  這裏為了讓系統生產者啟動時就自動發送一條消息,我加了一個EmitLogRunner類。

  EmitLog.java

 1 import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
 2 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 3 import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
 4 import org.springframework.stereotype.Component;
 5 
 6 @Component
 7 public class EmitLog {
 8 
 9     @Value("${spring.rabbitmq.exchange}")
10     private String exchange;
11 
12     @Autowired
13     private AmqpTemplate amqpTemplate;
14 
15     public void send(String msg) {
16         amqpTemplate.convertAndSend(exchange,"",msg);
17     }
18 }

  EmitLogRunner.java

 1 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 2 import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
 3 import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
 4 import org.springframework.stereotype.Component;
 5 
 6 @Component
 7 public class EmitLogRunner implements ApplicationRunner {
 8 
 9     @Autowired
10     private EmitLog emitLog;
11 
12     @Override
13     public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
14         System.out.println("生產者發布消息:" + msg);
15         emitLog.send("RabbitMq fanout test message");
16     }
17 }

二、消費者代碼  

  ReceiveInfoLogs.java

 1 @Component
 2 @RabbitListener(
 3         bindings = @QueueBinding(
 4                 value = @Queue(value = "${rqbbitmq.log.fanout.info}",autoDelete = "true"),
 5                 exchange = @Exchange(value = "${spring.rabbitmq.exchange}",type = ExchangeTypes.FANOUT)
 6         )
 7 )
 8 public class ReceiveInfoLogs {
 9 
10     @Autowired
11     private AmqpTemplate amqpTemplate;
12 
13     @RabbitHandler
14     public void receiveInfoLog (Object message) {
15  
16         System.out.println("接收到info級別的日誌:" + message);
17     }
18 }

  ReceiveErrorLogs.java

 1 import org.springframework.amqp.core.AmqpTemplate;
 2 import org.springframework.amqp.core.ExchangeTypes;
 3 import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.*;
 4 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 5 import org.springframework.stereotype.Component;
 6 
 7 @Component
 8 @RabbitListener(
 9         bindings = @QueueBinding(
10                 value = @Queue(value = "${rqbbitmq.log.fanout.error}",autoDelete = "true"),
11                 exchange = @Exchange(value = "${spring.rabbitmq.exchange}",type = ExchangeTypes.FANOUT)
12         )
13 )
14 public class ReceiveErrorLogs {
15 
16     @Autowired
17     private AmqpTemplate amqpTemplate;
18 
19     @RabbitHandler
20     public void receiveErrorLog(Object message) {
21         System.out.println("接收到的error級別日誌:" + message);
22     }
23 }

  註意看一下註解方式bindings裏面都是以@開頭並加上對應的要綁定的項,琢磨一下應該都能理解。

三、驗證

  啟動消費者和生產者,查看控制臺:

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  至此,發布訂閱模式講解完了,在下一章中將會講解Routing(路由)的概念。

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