RabbitMQ 入门教程之二

大纲

前言

学习资源

版本说明

本文所有案例代码使用的各软件版本如下表所示:

组件版本说明
RabbitMQ Server3.8.26
RabbitMQ Client5.10.0
Erlang24.2
Java11

RabbitMQ 使用案例

工作模式别名说明对应的交换机
简单模式 Simple Queue 模式只有一个生产者和一个消费者默认交换机(使用空字符串 “” 进行标识)
工作队列模式 Work Queue 模式一个生产者,多个消费者,同一条消息只会被一个消费者成功消费默认交换机(使用空字符串 “” 进行标识)
发布 / 订阅模式 Fanout 模式一个生产者发送的消息会被多个消费者获取,不依赖路由键(RoutingKey)扇形交换机(Fanout)
路由模式 Direct 模式发送消息到交换机,并且要指定路由键(RoutingKey),消费者在将队列绑定到交换机时需要指定路由键(RoutingKey)直接交换机(Direct)
主题模式 Topic 模式根据主题进行匹配,此时队列需要绑定在一个模式上,* 代表一个单词,# 代表零个或多个单词主题交换机(Topic)
RPC 模式使用 MQ 可以实现 RPC 的异步调用直接交换机(Direct)
发布者确认模式 RabbitMQ 确保消息可靠投递的机制

简单队列模式

概念介绍

  • 这种模式只有一个生产者、一个队列、一个消费者,也被称为 “简单队列模式”。
  • 消息产生者将消息放入队列,消息的消费者监听消息队列,如果队列中有消息,就消费掉,消息被消费后,会自动从队列中删除。
  • 存在隐患,比如:消息可能没有被消费者正确处理,但在队列中已经被删除了,造成消息的丢失。
  • 应用场景:聊天(中间需要有一个过度的服务器 - P 端 与 C 端)。

案例代码

代码下载

本节所需的完整案例代码,可以直接从 GitHub 下载对应章节 rabbitmq-lesson-01

  • Maven 依赖
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<dependency>
<groupId>com.rabbitmq</groupId>
<artifactId>amqp-client</artifactId>
<version>5.10.0</version>
</dependency>
  • 生产者的代码
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import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class MQProducer {

// 队列名称
public static final String QUEUE_NAME = "test";

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建连接工厂
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("192.168.2.127");
factory.setPort(5672);
factory.setUsername("admin");
factory.setPassword("admin");

// 使用 try-with-resources 自动关闭连接和通道,确保资源释放
try (
// 创建连接
Connection connection = factory.newConnection();
// 创建信道
Channel channel = connection.createChannel()
) {
// 声明队列
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// durable – 如果需要声明一个持久队列,则为 true(队列将在服务器重启后继续存在)
// exclusive – 如果需要声明一个独占队列(仅限于此连接使用,连接关闭后队列自动删除),则为 true。
// autoDelete – 如果需要声明 autoDelete 队列,则为 true(服务器将在最后一个消费者断开连接以后,自动删除该队列)
// arguments – 队列的其他属性(构造参数)
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

// 发送消息
// 参数说明:
// exchange – 要将消息发布到的交换机,空字符串表示默认交换机
// routingKey – 路由 Key
// props – 消息的其他属性,比如:使用 MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN 属性确保消息持久化,配合持久化队列可避免服务器重启导致消息丢失
// body – 消息内容
channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, "hello".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}
}

}

独占队列的使用说明

  • 当队列被声明为 exclusive 时,该队列仅对首次声明它的连接可见,其他连接(无论是同一客户端还是其他客户端)都无法访问该队列,并且当连接关闭时队列会被自动删除(即使设置了 durable=true)。
  • 这对于临时队列很有用,比如用于临时性任务(如 RPC 响应队列)。但是,如果是长期使用的队列,设置为 exclusive 会导致其他客户端无法访问。
  • 如果队列被声明为 exclusive,当其他连接尝试声明同名队列,并向其发送 / 消费消息,RabbitMQ 会返回错误。
  • 消费者的代码
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import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

public class MQConsumer {

// 队列名称
public static final String QUEUE_NAME = "test";

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建连接工厂
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("192.168.2.127");
factory.setPort(5672);
factory.setUsername("admin");
factory.setPassword("admin");

// 创建连接
Connection connection = factory.newConnection();
// 创建信道
Channel channel = connection.createChannel();

// 声明队列
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// durable – 如果需要声明一个持久队列,则为 true(队列将在服务器重启后继续存在)
// exclusive – 如果需要声明一个独占队列(仅限于此连接使用,连接关闭后队列自动删除),则为 true。
// autoDelete – 如果需要声明 autoDelete 队列,则为 true(服务器将在最后一个消费者断开连接以后,自动删除该队列)
// arguments – 队列的其他属性(构造参数)
// 特别注意:如果确定队列已存在,消费者可以不声明队列。但是,强烈建议无论生产者还是消费者,都应该声明队列,确保参数可控
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

// 消费消息时的回调
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
String msg = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println("Successed to consume message : " + msg);
};

// 取消消费时的回调(比如,在消费的时候队列已被删除掉)
CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) -> {
System.out.println("Failed to consume message : " + consumerTag);
};

// 消费消息
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// autoAck – 如果需要服务器在消息投递后自动确认消息,则为 true;如果需要客户端手动确认消息,则为 false
// deliverCallback – 消费消息时的回调
// cancelCallback – 取消消费时的回调
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);

// 让消费者持续运行
System.out.println("按回车键退出程序:");
new Scanner(System.in).nextLine();

// 关闭信道
channel.close();
connection.close();
}

}

代码测试

  • (1) 分别启动消费者和生产者应用

  • (2) 在消费者的控制台中,会输出以下内容:

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hello

工作队列模式

概念介绍

  • 这种模式(竞争资源 - 在工作进程之间分发任务)有一个生产者、一个队列、多个消费者,同一条消息只会被一个消费者成功消费。
  • 消息生产者将消息放入队列,消费者可以有多个。比如:消费者 1 与 消费者 2 同时监听同一个队列,消息被消费时,两个消费者共同争抢当前的消息队列内容,谁先抢到谁负责消费消息。
  • 存在隐患:高并发情况下,可能会发生某一个消息被多个消费者共同消费。
  • 应用场景:抢红包、大型项目中的资源调度(任务分配系统不需知道哪一个任务执行系统处于空闲状态,直接将任务放进到消息队列中,空闲的任务执行系统自动争抢任务)。

提示

工作队列(又称任务队列)的主要思想是避免资源密集型任务立即执行后,而不得不等待它完成的场景。相反,我们安排任务在之后执行,可以将任务封装为消息并将其发送到队列,在后台运行的工作线程将获取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(如下图所示),类似并行计算。

案例代码

本节将启动两个接收消息的线程(消费者)和一个发送消息的线程(生产者),以此验证两个工作线程是如何工作的(默认是由 RabbitMQ 轮询分发消息)。值得一提的是,下述代码本质上跟上面的 简单队列模式的案例代码 并没有根本区别,只是增加了一个消费者而已。

代码下载

本节所需的完整案例代码,可以直接从 GitHub 下载对应章节 rabbitmq-lesson-02

  • Maven 依赖
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<dependency>
<groupId>com.rabbitmq</groupId>
<artifactId>amqp-client</artifactId>
<version>5.10.0</version>
</dependency>
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import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

public class RabbitMQUtils {

public static ConnectionFactory connectionFactory;

static {
// 创建连接工厂
connectionFactory = new ConnectionFactory();
connectionFactory.setHost("192.168.2.127");
connectionFactory.setPort(5672);
connectionFactory.setUsername("admin");
connectionFactory.setPassword("admin");
}

/**
* 创建信道
*/
public static Channel createChannel() throws Exception {
// 创建连接
Connection connection = connectionFactory.newConnection();

// 创建信道
Channel channel = connection.createChannel();

return channel;
}

}
  • 生产者的代码
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import com.clay.rabbitmq.utils.RabbitMQUtils;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

public class MQProducer {

// 队列名称
public static final String QUEUE_NAME = "test";

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建信道
Channel channel = RabbitMQUtils.createChannel();

// 声明队列
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// durable – 如果需要声明一个持久队列,则为 true(队列将在服务器重启后继续存在)
// exclusive – 如果需要声明一个独占队列(仅限于此连接使用,连接关闭后队列自动删除),则为 true。
// autoDelete – 如果需要声明 autoDelete 队列,则为 true(服务器将在最后一个消费者断开连接以后,自动删除该队列)
// arguments – 队列的其他属性(构造参数)
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

// 从控制台获取需要发送的消息
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 循环发送消息
while (scanner.hasNext()) {
// 消息内容
String message = scanner.nextLine();
System.out.println("发送消息:" + message);

// 发送消息
// 参数说明:
// exchange – 要将消息发布到的交换机,空字符串表示默认交换机
// routingKey – 路由 Key
// props – 消息的其他属性,比如:使用 MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN 属性确保消息持久化,配合持久化队列可避免服务器重启导致消息丢失
// body – 消息内容
channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}

// 关闭信道
channel.close();
}

}
  • 消费者一的代码
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import com.clay.rabbitmq.utils.RabbitMQUtils;
import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

public class MQConsumer01 {

// 队列名称
public static final String QUEUE_NAME = "test";

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建信道
Channel channel = RabbitMQUtils.createChannel();

// 声明队列
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// durable – 如果需要声明一个持久队列,则为 true(队列将在服务器重启后继续存在)
// exclusive – 如果需要声明一个独占队列(仅限于此连接使用,连接关闭后队列自动删除),则为 true。
// autoDelete – 如果需要声明 autoDelete 队列,则为 true(服务器将在最后一个消费者断开连接以后,自动删除该队列)
// arguments – 队列的其他属性(构造参数)
// 特别注意:如果确定队列已存在,消费者可以不声明队列。但是,强烈建议无论生产者还是消费者,都应该声明队列,确保参数可控
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

// 消费消息时的回调
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
String msg = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println("Successed to consume message : " + msg);
};

// 取消消费时的回调(比如,在消费的时候队列已被删除掉)
CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) -> {
System.out.println("Failed to consume message : " + consumerTag);
};

System.out.println("消费者一等待接收消息...");

// 消费消息
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// autoAck – 如果需要服务器在消息投递后自动确认消息,则为 true;如果需要客户端手动确认消息,则为 false
// deliverCallback – 消费消息时的回调
// cancelCallback – 取消消费时的回调
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);

// 让消费者持续运行
System.out.println("按回车键退出程序:");
new Scanner(System.in).nextLine();

// 关闭信道
channel.close();
}

}
  • 消费者二的代码
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import com.clay.rabbitmq.utils.RabbitMQUtils;
import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

public class MQConsumer02 {

// 队列名称
public static final String QUEUE_NAME = "test";

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建信道
Channel channel = RabbitMQUtils.createChannel();

// 声明队列
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// durable – 如果需要声明一个持久队列,则为 true(队列将在服务器重启后继续存在)
// exclusive – 如果需要声明一个独占队列(仅限于此连接使用,连接关闭后队列自动删除),则为 true。
// autoDelete – 如果需要声明 autoDelete 队列,则为 true(服务器将在最后一个消费者断开连接以后,自动删除该队列)
// arguments – 队列的其他属性(构造参数)
// 特别注意:如果确定队列已存在,消费者可以不声明队列。但是,强烈建议无论生产者还是消费者,都应该声明队列,确保参数可控
channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

// 消费消息时的回调
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
String msg = new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
System.out.println("Successed to consume message : " + msg);
};

// 取消消费时的回调(比如,在消费的时候队列已被删除掉)
CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) -> {
System.out.println("Failed to consume message : " + consumerTag);
};

System.out.println("消费者二等待接收消息...");

// 消费消息
// 参数说明:
// queue – 队列的名称
// autoAck – 如果需要服务器在消息投递后自动确认消息,则为 true;如果需要客户端手动确认消息,则为 false
// deliverCallback – 消费消息时的回调
// cancelCallback – 取消消费时的回调
channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);

// 让消费者持续运行
System.out.println("按回车键退出程序:");
new Scanner(System.in).nextLine();

// 关闭信道
channel.close();
}

}

代码测试

  • (1) 分别启动生产者和两个消费者应用

  • (2) 在生产者的控制台中,依次输入以下内容:

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发送消息:AA
BB
发送消息:BB
CC
发送消息:CC
DD
发送消息:DD
  • (3) 在消费者一的控制台中,会输出以下内容
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消费者一等待接收消息...
按回车键退出程序:
Successed to consume message : AA
Successed to consume message : CC
  • (4) 在消费者二的控制台中,会输出以下内容
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消费者二等待接收消息...
按回车键退出程序:
Successed to consume message : BB
Successed to consume message : DD
  • (5) 观察上面两个消费者的控制台输出结果,可以发现消息默认是由 RabbitMQ 轮询分发的,而且同一条消息只会被一个消费者消费到,不会出现重复消费的情况

发布 / 订阅模式

概念介绍

  • 这种模式(共享资源 - 将消息同时发送给多个消费者)有一个生产者、一个交换机、多个队列、多个消费者,也被称为 “交换机模式”。
  • 每个消费队列中的消息内容都一致,且每个消费者都会从自己的消息队列的第一个消息开始消费,直到最后一个消息。
  • 交换机是 RabbitMQ 中的内部组件。消息生产者将消息发送给 RabbitMQ 后,RabbitMQ 会根据订阅的消费者个数,自动生成对应数量的消息队列,这样每个消费者都能获取生产者发送的全部消息。
  • 实际上,前两种模式也使用了交换机,只是使用了采用默认设置的交换机。交换机参数是可以配置的,如果消息配置的交换机参数和 RabbitMQ 队列绑定(Binding)的交换机名称相同,则转发消息,否则丢弃消息。
  • 存在隐患:一旦消费者断开与 RabbitMQ 的连接,队列就会消失。如果消费者数目很多,对于 RabbitMQ 而言,也是个重大负担;因为发布 / 订阅模式是个长连接,占用并发数,且每个消费者分配一个队列会占用大量资源。
  • 应用场景:邮件群发、群聊、广播通信。

案例代码

路由模式

概念介绍

  • 这种模式(选择性地接收消息)有一个生产者、一个交换机、多个队列、多个消息消费者,也被称为 “Routing 转发模式”。
  • 一个交换机绑定多个消息队列,每个消息队列都有自己唯一的 RoutingKey,每一个消息队列都被一个消费者监听。
  • 消息生产者将消息发送给交换机,交换机按照路由的 Key 进行判断,将消息推送到与之绑定的队列。即交换机根据路由的 Key,匹配上路由 Key 对应的消息队列,最后由监听队列的消费者消费消息。

案例代码

主题模式

概念介绍

  • 这种模式(基于 Topic 接收消息)有一个生产者、一个交换机、多个队列、多个消息消费者,也被称为 “主题转发模式” 或者 “模糊匹配队列模式”,本质上是路由模式的一种(只是在路由功能的基础上增加了模糊匹配)。
  • 一个交换机绑定多个消息队列,每个消息队列都有自己唯一的 RoutingKey,每一个消息队列都被一个消费者监听。
  • 每个消息队列自己唯一的 Routekey 不是一个确定值,更像是正则表达式对应的匹配规则。
  • 消息生产者将消息发送给交换机,交换机根据 RoutingKey 模糊匹配到对应的队列,由监听队列的消费者消费消息。
  • 路由模糊匹配的规则:
    • #* 都是代表通配符。
    • * 代表一个单词,# 代表零个或多个单词。

案例代码

发布确认模式

概念介绍

  • 这种模式是 RabbitMQ 确保消息可靠投递的机制。
  • 生产者发送消息后,Broker 会异步返回 ACK(channel.basicAck())表示消息已被接收并处理(如持久化到磁盘),若因故障或无法路由导致失败则返回 Nack(channel.basicNack())。
  • 相比事务机制,该模式性能更高,适用于要求消息严格防丢失的场景,需要通过 channel.confirmSelect() 启用并监听确认结果,常配合消息持久化、重试等策略一起使用。

案例代码