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服务通信

分布式系统通信两种方式：

1. 直接远程调用（同步）
2. 借助第三方间接通信（异步）

同步通讯的问题

Feign就属于同步通讯。存在的如下问题

• 耦合度高，每次添加新的模块就要修改原有模块的代码
• 性能下降，调用者需要等待服务者返回的结果，如果调用链过长，则响应的时间越长
• 资源浪费，在等待的过程中，不会释放CPU与内存资源，在高并发的场景下占用浪费资源过大
• 级联失败，当调用链中一个服务宕机，那么调用者也会出现问题。

异步调用方案

异步调用常见的实现方式为事件驱动模式

事件驱动模式优点：

• 服务解耦，添加模块不需要更改其他服务的代码
• 性能提升，在用户请求的模块可以直接返回结果，不需要等待其他服务执行完毕后再返回结果
• 服务没有强依赖关系，一个服务宕机不会影响到其他服务
• 流量削峰

缺点：

• 依赖了第三方组件，第三方组件需要保证可靠性、安全性、吞吐能力
• 架构复杂，业务没有明显流程线，不好追踪管理
• 一致性问题

MQ

MQ：Message Queue消息队列，是消息在传输的过程中保存消息的容器。多用于分布式系统之间进行通信

Kafka适用于数据量大但对数据安全性不高的场景比如说日志的传输

RabbitMQ与RocketMQ适用于对数据安全要求较高的场景，比如说业务之间的传输信息

满足什么条件才可以使用MQ？

1. 生产者不需要从消费者处获取任何信息
2. 容许短暂不一致性
3. 使用MQ的效果收益大于管理MQ成本

RabbitMQ的下载

在虚拟机上启动dokcer服务后拉去rabbitmq镜像

systemctl start docker
docker pull rabbitmq

RabbitMQ的启动

docker run \
-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin \
-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin \
--name mq \
--hostname mql \
-p 15672:15672 \
-p 5672:5672 \
-d \
rabbitmq:latest

命令解释：

-e RABBITMQ_DEFAULT_USER=admin ：指定登录账号为admin

-e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=admin ：指定登录密码为admin

--name mq ：容器名为mq

--hostname mq1 主机名为mq1（做集群时使用，不添加也可以）

-p 15672:15672 端口映射

-p 5672:5672

-d 后台允许

rabbitmq:latest

访问15672端口输入密码登录

可能会遇到的问题

1、关闭防火墙后访问端口仍然无法访问15672端口

解决方法：

开启防火墙
systemctl start firewalld
开放端口
firewall-cmd --zone=public --add-port=15672/tcp --permanent
重新加载配置文件
firewall-cmd --reload

2、即使开放了端口15672也无法访问页面

解决方法：

如果是docker拉取的rabbitmq镜像，需要手动进入容器下载rabbitmq的管理插件

进入容器
docker exec -it 容器名 bash
下载rabbitmq的管理插件
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
修改配置文件
cd  /etc/rabbitmq/conf.d/
echo management_agent.disable_metrics_collector = false > management_agent.disable_metrics_collector.conf
退出镜像
exit
重启rabbitmq
docker restart 容器名

RabbitMQ的结构与概念

RabbitMQ中的几个概念

• channel：操作MQ的工具
• exchange：路由消息到队列中
• queue：缓存消息
• virtualhost：虚拟主机，是对queue、exchange等资源的逻辑分组

常见消息模型

不使用交换机的

• 基本消息队列
• 工作消息队列

使用交换机的

• Fanout Exchange：广播
• Direct Exchange：路由
• Topic Exchange：主题

简单消息队列的实现

只存在三种角色：

• publisher：消息发布者，将消息发送到队列queue
• queue：消息队列，负责接受并缓存消息
• consumer：订阅队列，处理队列中的消息

示例代码：

引入依赖

<dependencies><!--rabbitMQ的Java客户端--><dependency><groupId>com.rabbitmq</groupId><artifactId>amqp-client</artifactId><version>5.16.0</version></dependency>
</dependencies>

/*** 发送消息方*/
public class Producer_Hello {public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {//1、创建连接工厂ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();//2、设置参数connectionFactory.setHost("192.168.116.131");connectionFactory.setPort(5672);//默认也是5672connectionFactory.setVirtualHost("/");//设置虚拟机 默认值是/connectionFactory.setUsername("admin");//默认值是guestconnectionFactory.setPassword("admin");//默认值是guest//3、创建连接ConnectionConnection connection = connectionFactory.newConnection();//4、创建ChannelChannel channel = connection.createChannel();//5、创建队列Queue/*** String queue, boolean durable, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map<String, Object> arguments* 参数* 1.queue:队列名称* 2.durable:是否持久化* 3.exclusive:*      *是否独占。只能有一个消费者监听这队列当*      *Connection关闭时，是否删除队列全* 4.autoDelete:是否自动删除。当没有Consumer时，自动删除掉* 5.arguments:参数。*///如果没有一个交helloWorld的队列，那么会自动创建一个channel.queueDeclare("hello_World",true,false,false,null);//6、发送消息/*** String exchange, String routingKey, BasicProperties props, byte[] body* 1、exchange交换机（简单模式下不会使用交换机,默认使用""）* 2、routingKey：路由名称* 3、props：配置信息* 4、body：发送消息数据*/String body="Hello";channel.basicPublish("","hello_World",null,body.getBytes());//7、释放资源channel.close();connection.close();}
}

首先看到目前没有连接

打断点启动

当Connection connection = connectionFactory.newConnection()运行结束后。查看控制台连接信息

接下来启动消费者

public class Consumer_Hello {public static void main(String[] args) throws Exception {//1、创建连接工厂ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();//2、设置参数connectionFactory.setHost("192.168.116.131");connectionFactory.setPort(5672);//默认也是5672connectionFactory.setVirtualHost("/");//设置虚拟机 默认值是/connectionFactory.setUsername("admin");//默认值是guestconnectionFactory.setPassword("admin");//默认值是guest//3、创建连接ConnectionConnection connection = connectionFactory.newConnection();//4、创建ChannelChannel channel = connection.createChannel();//5、创建队列Queue/*** String queue, boolean durable, boolean exclusive, boolean autoDelete, Map<String, Object> arguments* 参数* 1.queue:队列名称* 2.durable:是否持久化，当mq重启之后，还在* 3.exclusive:*      *是否独占。只能有一个消费者监听这队列当*      *Connection关闭时，是否删除队列全* 4.autoDelete:是否自动删除。当没有Consumer时，自动删除掉* 5.arguments:参数。*///如果没有一个交helloWorld的队列，那么会自动创建一个channel.queueDeclare("hello_World",true,false,false,null);/*** String queue, boolean autoAck, Consumer callback* queue:队列名称* autoAck：是否自动确认* callback：回调对象*/Consumer consumer =new DefaultConsumer(channel){/*回调方法，收到消息后，自动执行*/@Overridepublic void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {System.out.println("consumerTag:"+consumerTag);System.out.println("envelope:"+envelope.getExchange());System.out.println("properties:"+properties);System.out.println("body:"+new String(body));}};channel.basicConsume("hello_World",true,consumer);//消费者需要监听因此不需要关闭资源}
}

生产者与消费者都需要声明队列是为了避免队列不存在的情况

SpringAMQP的使用

AMQP是用于在应用程序或之间传递业务消息的开放标准。该协议与语言和平台无关，更符合微服务中独立性的要求。而SpringAMQP是基于AMQP协议定义的一套API规范，提供了模板来发送和接收消息。包含两部分，其中spring-amqp是基础抽象，spring-rabbit是底层的默认实现

生产者实现

引入依赖

        <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId></dependency>

在application.yml配置如下信息

spring:rabbitmq:host: 192.168.116.131port: 5672username: adminpassword: adminvirtual-host: /

编写测试类

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class test {@Autowiredprivate RabbitTemplate rabbitTemplate;@Testpublic void testSend2SimpleQueue() throws Exception {String queueName ="hello";String message = "hello, spring amqp";rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,message);}
}

运行测试观察rabbit控制台

消费者实现

引入依赖和配置相关信息与消费者相同，不同的是，编写一个监听器去监听队列

@Component
public class SpringRabbitListener {@RabbitListener(queues = "hello")public void listenSimpleQueueMessage(String msg){System.out.println("接收到消息："+msg);}
}

启动引导类观察控制台

Work Queue工作队列

提高消息处理速度， 避免消息的堆积问题

案例实现：

生产者1秒内生产50条消息

    @Testpublic void testWorkQueueSendMessage() throws Exception {String queueName ="hello";String message = "hello, spring amqp__";for (int i = 0; i < 50; i++) {rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,message+i);Thread.sleep(20);}}

而消费者代码如下

@Component
public class SpringRabbitListener {@RabbitListener(queues = "hello")public void listenWorkQueueMessage1(String msg) throws InterruptedException {System.out.println("消费者1接收到消息："+msg);Thread.sleep(30);}@RabbitListener(queues = "hello")public void listenWorkQueueMessage2(String msg) throws InterruptedException {System.out.println("====消费者2接收到消息："+msg);Thread.sleep(50);}
}

运行结果如下

可以看到每个消费者各处理25条，消费者1处理更快处理结束不会去处理更多的消息而是等待消费者2处理结束。

这种情况是因为Rabbit中存在消息预取的行为，当消息处理前会从Channel中提前拿去一部分消息（类似于轮询平均分配）后再去处理，当我们希望处理更快的设备能够读取更多的消息时，我们可以设置消息预取限制。在application.yml文件中添加如下配置

spring:rabbitmq:host: 192.168.116.131port: 5672username: adminpassword: adminvirtual-host: /listener:simple:prefetch: 1 #每次最多获取一条消息，处理完成后才能获取下一条消息

修改完后再次执行观察控制台

可以看到消费能力更强的处理消息更多。

工作队列模式应用于任务过重或任务过多的场景（比如说发送短信）

发布订阅模式

前两种模式只是将消息发送给一个消费者，而发布订阅模式可以将消息发送给多个消费者。实现方式是加入了exchange（交换机）。exchange只负责路由，不负责存储。路由失败则消息丢失。

Fanout交换机（广播模式）

@Configuration
public class FanoutConfig {//声明交换机@Beanpublic FanoutExchange fanoutExchange(){return new FanoutExchange("fanoutExchange");}//声明队列@Beanpublic Queue queue1(){return new Queue("fanoutQueue1");}@Beanpublic Queue queue2(){return new Queue("fanoutQueue2");}//声明绑定关系@Beanpublic Binding binding1(Queue queue1,FanoutExchange exchange){return BindingBuilder.bind(queue1).to(exchange);}@Beanpublic Binding binding2(Queue queue2,FanoutExchange exchange){return BindingBuilder.bind(queue2).to(exchange);}
}

重启消费者观察Rabbit控制台

编写监听器

@Component
public class SpringRabbitListener {@RabbitListener(queues = "fanoutQueue1")public void listenFanoutQueueMessage1(String msg){System.out.println("从队列queue1中获取到消息："+msg);}@RabbitListener(queues = "fanoutQueue2")public void listenFanoutQueueMessage2(String msg){System.out.println("从队列queue2中获取到消息："+msg);}
}

编写生产者测试类

    @Testpublic void testFanoutQueueSendMessage() throws Exception {String exchangeName = "fanoutExchange";String message = "hello, fanout";rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"",message);}

启动观察Rabbit控制台

Direct交换机（路由模式）

1. 每一个Queue都与Exchange设置一个BindingKey
2. 发布者发送消息时，指定消息的RoutingKey
3. Exchange将消息路由到BindingKey与消息RoutingKey一致的队列

案例实现

如果和Fanout模式一样去声明绑定关系的话，会比较麻烦，编写代码较多，我们可以采用注解的方式去声明绑定关系。

@Component
public class SpringRabbitListener {@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue("directQueue1"),exchange = @Exchange(value = "directExchange",type = ExchangeTypes.DIRECT),key = {"red","blue"}))public void listenDirectQueueMessage1(String msg){System.out.println("从队列queue1中获取到消息："+msg);}@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue("directQueue2"),exchange = @Exchange(value = "directExchange",type = ExchangeTypes.DIRECT),key = {"red","yellow"}))public void listenDirectQueueMessage2(String msg){System.out.println("从队列queue1中获取到消息："+msg);}
}

运行消费者后观察Rabbit控制台

编写生产者测试类代码

    @Testpublic void testDirectQueueSendMessage() throws Exception {String exchangeName = "directExchange";String message = "hello, direct";rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "blue", message);rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message + " red");rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "yellow", message + " yellow");}

运行观察控制台

TopicExchange（话题模式）

案例实现

@Component
public class SpringRabbitListener {@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue("topicQueue1"),exchange = @Exchange(value = "topicExchange",type = ExchangeTypes.TOPIC),key = "china.#"))public void listenTopicQueueMessage1(String msg){System.out.println("从中国话题队列中获取到消息："+msg);}@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(value = @Queue("topicQueue2"),exchange = @Exchange(value = "topicExchange",type = ExchangeTypes.TOPIC),key = "#.news"))public void listenTopicQueueMessage2(String msg){System.out.println("从新闻话题队列中获取到消息："+msg);}
}

运行观察Rabbit控制台

编写生产者测试类代码

    @Testpublic void testTopicQueueSendMessage() throws Exception {String exchangeName = "topicExchange";String message = "hello, topic";rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message+" 中国新闻");rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.#", message + "晴朗");rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "#.news", message + "战争");}

运行观察Rabbit控制台

发送三条消息但共有5条消息

消息转换器

在简单消息队列的实现中，我们发送消息发送的是字节数组。但是接收的消息反而是String类型的字符。那是因为。Spring中对消息的处理是由org.springframework.amqp.support.converter.MessageConverter处理默认使用SimpleMessageConverter来实现序列化（基于JDK的ObjectOutputStream实现）

进行一个测试，创建一个object.queue队列，发送一个Map类型的数据

    @Testpublic void testSendObject() throws Exception {Map<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("name","zmbwcx");String queueName = "object.queue";rabbitTemplate.convertAndSend(queueName,map);}

观察Rabbit控制台

消息内容被JDK序列化为上图内容，这种序列化方式不安全且占用内存更大。增加了传输成本。

我们可以修改为JSON的序列化方式，具体操作如下

<dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId><artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId>
</dependency>

@Bean
public MessageConverter jsonMessageConverter(){return new Jackson2JsonMessageConverter();
}

重新发送一条消息，观察Rabbit控制台

生产者与消费者应该使用同一个消息转换器，因此，消费者也应进行相同操作