RabbitMQ实战应用技巧

1. RabbitMQ实战应用技巧

1.1. 前言

由于项目原因,之后会和RabbitMQ比较多的打交道,所以让我们来好好整理下RabbitMQ的应用实战技巧,尽量避免日后的采坑

1.2. 概述

RabbitMQ有几个重要的概念:虚拟主机,交换机,队列和绑定

  • 虚拟主机:一个虚拟主机持有一组交换机、队列和绑定,我们可以从虚拟主机层面的颗粒度进行权限控制
  • 交换机:Exchange用于转发消息,它并不存储消息,如果没有Queue队列绑定到Exchange,它会直接丢弃掉生产者发来的数据。
    交换机还有个关联的重要概念:路由键,消息转发到哪个队列根据路由键决定
  • 绑定:就是绑定交换机和队列,它是多对多的关系,也就是说多个交换机可以绑同一个队列,也可以一个交换机绑多个队列

1.3. 交换机

交换机有四种类型的模式Direct, topic, Headers and Fanout

1.3.1. Direct Exchage

Direct模式使用的是RabbitMQ的默认交换机,也是最简单的模式,适合比较简单的场景

如下图所示,使用Direct模式,我们需要创建不同的队列,而默认交换机则通过Routing key路由键的值来决定转发到哪个队列,可以看到,路由键绑定队列是可以指定多个的

RabbitMQ实战应用技巧

1.3.2. Topic Exchange

Topic模式主要是根据通配符匹配,也就类似于模糊匹配,当这种匹配模式和路由键匹配后交换机就能转发消息到指定队列

  • 路由键为一串字符串,由句号(.)隔开,比如a.b.c
  • *)代表指定位置一个单词,(#)代表零个或者多个单词,比如a.*.b.#,表示a和b中间随意填个单词,b后面可以跟n个单词,比如a.x.b.c.d.e

Topic模式和Direct模式的区别在于交换机需要自己指定,路由键支持模糊匹配,例如:

rabbitTemplate.convertAndSend("topicExchange","a.x.b.d", " hello world!");

1.3.3. Headers Exchage

Headers也是根据规则匹配,但它不是根据路由键了,headers有个自定义匹配规则,它将匹配键值设在了消息的headers属性上,当这些键值对有一对或者全部匹配时,消息才会被投递到对应队列,这种模式效率相对较低,一般不推荐使用

1.3.4. Fanout Exchange

Fanout即为大名鼎鼎的广播模式了,它不需要管路由键,会把消息发给绑定它的全部队列,就算配置了路由键也会被忽略

1.4. 复杂情况

  1. 首先我们Direct模式,一个生产者一个消费者的情况,也就对应了一个发送者和一个队列A接收,这是没有疑问的,发送什么接收什么
  2. 当Direct模式,一个生产者发消息,开启多个消费者也就是多个相同queue,此时消息由多个消费者均匀分摊,不会重复消费(前提ack正常)
  3. 当Topic模式,一个交换机绑定两个队列,路由键有重叠关系,如下代码,此时指定路由键topic.message发送消息,队列queueMessagequeueMessages都能接收到相同消息,也就是说,topic模式可以实现类似于广播模式的形式,甚至更加灵活,它能否转发到消息由路由键决定。
  4. 相比于Fanout模式,我们如果要对消费者队列分组发送,我们需要指定不同的路由键;而Fanout模式则需要指定不同的交换机和队列绑定,实际使用结合实际情况
@Configuration
public class TopicRabbitConfig {

    final static String message = "topic.message";
    final static String messages = "topic.messages";

    @Bean
    public Queue queueMessage() {
        return new Queue(TopicRabbitConfig.message);
    }

    @Bean
    public Queue queueMessages() {
        return new Queue(TopicRabbitConfig.messages);
    }

    @Bean
    TopicExchange exchange() {
        return new TopicExchange("exchange");
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeMessage(Queue queueMessage, TopicExchange exchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueMessage).to(exchange).with("topic.message");
    }

    @Bean
    Binding bindingExchangeMessages(Queue queueMessages, TopicExchange exchange) {
        return BindingBuilder.bind(queueMessages).to(exchange).with("topic.#");
    }
}

1.5. springboot配置

我们的常用配置如下

spring.rabbitmq.addresses=localhost:5672
spring.rabbitmq.username=user
spring.rabbitmq.password=123456
spring.rabbitmq.virtual-host=/
spring.rabbitmq.connection-timeout=1000
##设置监听限制:最大10,默认5
spring.rabbitmq.listener.simple.concurrency=5
spring.rabbitmq.listener.simple.max-concurrency=10
spring.rabbitmq.publisher-confirms=true
spring.rabbitmq.publisher-returns=true
spring.rabbitmq.template.mandatory=true
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual

其中最后四条配置需要着重解释:

  • spring.rabbitmq.publisher-confirms为true,表示生产者消息发出后,MQ的broker接收到了消息,发送回执表示确认接收,不设置则可能导致消息丢失
  • spring.rabbitmq.publisher-returns为true,表示当消息不能到达MQ的Broker端,,则使用监听器对不可达的消息做后续处理,这种一般是路由键没配好,或MQ宕机才可能发生
  • spring.rabbitmq.template.mandatory当上面两个为true时,这个一定要配true,否则上面两个不起作用
  • spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode这个为manual表示手工确认,实际生产应该设为手工,才能保证你的业务是处理完成的,注意业务的幂等性,可重复调用,手工确认代码如下例子
@Component
public class RabbitReceiver {

    
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
            value = @Queue(value = "queue-1", 
            durable="true"),
            exchange = @Exchange(value = "exchange-1", 
            durable="true", 
            type= "topic", 
            ignoreDeclarationExceptions = "true"),
            key = "springboot.*"
            )
    )
    @RabbitHandler
    public void onMessage(Message message, Channel channel) throws Exception {
        System.err.println("--------------------------------------");
        System.err.println("消费端Payload: " + message.getPayload());
        Long deliveryTag = (Long)message.getHeaders().get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG);
        //手工ACK,获取deliveryTag
        channel.basicAck(deliveryTag, false);
    }
}

1.6. 队列属性

  1. queue : 队列的名字
  2. durable : 为true表示队列中数据持久化到磁盘,可以防止mq宕机重启数据丢失
  3. exclusive : 为true表示排他性,只允许一个当前连接访问该队列,当前已连接就不允许新的连接进入否则报错,当连接断开当前队列会销毁
  4. autoDelete : 为true表示自动删除,当没有Connection连接到队列的时候,会自动删除
  5. arguments : 这个参数用来添加一些额外参数的,如下图片
    • 比如添加x-message-ttl为5000,则表示消息超过5秒没被处理就会超时过期;
    • x-expires设置120000表示队列在2分钟内没被消费则被删除;
    • x-max-length,x-max-length-bytes表示传送数据的最大长度和字节数
    • x-dead-letter-exchangex-dead-letter-routing-key表示死信交换机和死信路由,放在需要过期或处理失败的队列属性中,这些数据会转发到死信队列存储起来,创建普通的交换机和队列绑定,把交换机名填到x-dead-letter-exchange的值,填写路由键要符合死信队列的路由键
    • x-max-priority,表示设置优先级,范围为0~255,只有当消息堆积的时候,这个优先级才有意义,数字越大优先级越高
    • x-queue-mode当为lazy,表示惰性队列,3.6.0之后才被引入的概念,相比默认的模式,惰性队列模式会将生产者产生的消息直接存到磁盘中,这当然会增加IO开销,但适合应对大量消息堆积的情况;因为当大量消息堆积时,内存也不够存放,会将消息转存到磁盘,这个过程也是比较耗时且过程中不能接收新的消息。如果需要将普通队列转换成惰性队列需要将原来的队列删除,重新创建个惰性队列绑定。
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1.7. 交换机属性

  1. exchange : 交换机名称
  2. type : 交换机类型
  3. durable : 持久化,同队列
  4. autoDelete : 是否自动删除,同队列
  5. internal : 若为true,表示这个exchange不可以被client用来推送消息,仅用来进行exchange和exchange之间的绑定。
  6. arguments : 额外参数,目前只有个alternate-exchange,表示当生产者发送消息到这个交换机,路由不到该交换机的队列,则会尝试这个参数指定的交换机进行路由,若路由键匹配,则路由到alternate-exchange指定的队列,相当于转发了,刚好和上一个参数internal配合,若不想本交换机起到路由队列的作用,可以设置internal为true,把消息都转发到alternate-exchange指定的交换机,由该交换机来路由指定队列,
    • 如下图:exchange0设置了alternate-exchange交换机为exchange1,生产者发送数据到exchange0路由键为test1,在exchange0路由不到,则转发到exchange1判断路由符合,发送到队列queue1
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1.8. 磁盘和内存

在RabbitMQ的管理界面,当我们集群部署时可以看到Nodes节点中Info字段可能为disc也可能ram,表示了磁盘存储或内存储存。事实上,在集群部署的时候,我们至少要一个磁盘储存,它代表了将交换机,队列,绑定,用户等元数据持久化保存到磁盘,一遍重启RabbitMQ也能恢复到原先的状态,当只有一个节点时,必定是磁盘存储;而内存储存也有它的优势,就是效率更高速度更快

1.9. 报错案例

  • 当报下列错误,表示你一定存在排他性队列,也就是设置了exclusive属性的队列,由于同一个连接创建的不同通道可以访问同一个队列,此时由于这个排他属性会得到资源被锁定错误,也就是下列的错误。
  • 由此我们可以知道,若你把队列设置成了exclusive属性的,那么就别创建新的连接去访问同一个队列
ESOURCE_LOCKED - cannot obtain exclusive access to locked queue xxxxxx

今日教学视频:RabbitMQ消息队列从入门到精通,长按图片到百度云

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