spring?boot學(xué)習(xí)筆記之操作ActiveMQ指南
前言
消息隊(duì)列中間件是分布式系統(tǒng)中重要的組件,主要解決應(yīng)用耦合、異步消息、流量削鋒等問題,實(shí)現(xiàn)高性能、高可用、可伸縮和最終一致性架構(gòu),是大型分布式系統(tǒng)不可缺少的中間件。
目前在生產(chǎn)環(huán)境中使用較多的消息隊(duì)列有 ActiveMQ、RabbitMQ、ZeroMQ、Kafka、MetaMQ、RocketMQ 等。
特性
- 異步性:將耗時(shí)的同步操作通過以發(fā)送消息的方式進(jìn)行了異步化處理,減少了同步等待的時(shí)間。
- 松耦合:消息隊(duì)列減少了服務(wù)之間的耦合性,不同的服務(wù)可以通過消息隊(duì)列進(jìn)行通信,而不用關(guān)心彼此的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),只要定義好消息的格式就行。
- 分布式:通過對(duì)消費(fèi)者的橫向擴(kuò)展,降低了消息隊(duì)列阻塞的風(fēng)險(xiǎn),以及單個(gè)消費(fèi)者產(chǎn)生單點(diǎn)故障的可能性(當(dāng)然消息隊(duì)列本身也可以做成分布式集群)。
- 可靠性:消息隊(duì)列一般會(huì)把接收到的消息存儲(chǔ)到本地硬盤上(當(dāng)消息被處理完之后,存儲(chǔ)信息根據(jù)不同的消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn),有可能將其刪除),這樣即使應(yīng)用掛掉或者消息隊(duì)列本身掛掉,消息也能夠重新加載。
JMS 規(guī)范
JMS 即 Java 消息服務(wù)(Java Message Service)應(yīng)用程序接口,是一個(gè) Java 平臺(tái)中關(guān)于面向消息中間件(MOM)的 API,用于在兩個(gè)應(yīng)用程序之間,或分布式系統(tǒng)中發(fā)送消息,進(jìn)行異步通信。Java 消息服務(wù)是一個(gè)與具體平臺(tái)無關(guān)的 API,絕大多數(shù) MOM 提供商都對(duì) JMS 提供支持。
JMS 的消息機(jī)制有 2 種模型,一種是 Point to Point,表現(xiàn)為隊(duì)列的形式,發(fā)送的消息,只能被一個(gè)接收者取走;另一種是 Topic,可以被多個(gè)訂閱者訂閱,類似于群發(fā)。
ActiveMQ 是 JMS 的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。
ActiveMQ 介紹
ActiveMQ 是 Apache 軟件基金下的一個(gè)開源軟件,它遵循 JMS1.1 規(guī)范(Java Message Service),是消息驅(qū)動(dòng)中間件軟件(MOM)。它為企業(yè)消息傳遞提供高可用、出色性能、可擴(kuò)展、穩(wěn)定和安全保障。ActiveMQ 使用 Apache 許可協(xié)議,因此,任何人都可以使用和修改它而不必反饋任何改變。
ActiveMQ 的目標(biāo)是在盡可能多的平臺(tái)和語言上提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的,消息驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用集成。ActiveMQ 實(shí)現(xiàn) JMS 規(guī)范并在此之上提供大量額外的特性。ActiveMQ 支持隊(duì)列和訂閱兩種模式的消息發(fā)送。
Spring Boot 提供了 ActiveMQ 組件 spring-boot-starter-activemq,用來支持 ActiveMQ 在 Spring Boot 體系內(nèi)使用,下面我們來詳細(xì)了解如何使用。
添加依賴
主要添加組件:spring-boot-starter-activemq。
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-activemq</artifactId> </dependency>
配置文件
在 application.properties 中添加配置。
# 基于內(nèi)存的 ActiveMQ spring.activemq.in-memory=true # 不適應(yīng)連接池 spring.activemq.pool.enabled=false # 獨(dú)立安裝的 ActiveMQ #spring.activemq.broker-url=tcp://192.168.0.1:61616 #spring.activemq.user=admin #spring.activemq.password=admin
在使用 ActiveMQ 時(shí)有兩種使用方式,一種是使用獨(dú)立安裝的 ActiveMQ,在生產(chǎn)環(huán)境推薦使用這種;另一種是使用基于內(nèi)存 ActiveMQ ,在調(diào)試階段建議使用這種方式。
隊(duì)列(Queue)
隊(duì)列發(fā)送的消息,只能被一個(gè)消費(fèi)者接收。
創(chuàng)建隊(duì)列
@Configuration public class MqConfig { @Bean public Queue queue() { return new ActiveMQQueue("neo.queue"); } }
使用 @Configuration 注解在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí),定義了一個(gè)隊(duì)列 queue 命名為:neo.queue。
消息生產(chǎn)者
創(chuàng)建一個(gè)消息的生產(chǎn)者:
@Component public class Producer{ @Autowired private JmsMessagingTemplate jmsMessagingTemplate; @Autowired private Queue queue; public void sendQueue(String msg) { System.out.println("send queue msg :"+msg); this.jmsMessagingTemplate.convertAndSend(this.queue, msg); } }
JmsMessagingTemplate 是 Spring 提供發(fā)送消息的工具類,使用 JmsMessagingTemplate 和創(chuàng)建好的 queue 對(duì)消息進(jìn)行發(fā)送。
消息消費(fèi)者
@Component public class Consumer { @JmsListener(destination = "neo.queue") public void receiveQueue(String text) { System.out.println("Consumer queue msg : "+text); } }
使用注解 @JmsListener(destination = "neo.queue"),表示此方法監(jiān)控了名為 neo.queue 的隊(duì)列。當(dāng)隊(duì)列 neo.queue 中有消息發(fā)送時(shí)會(huì)觸發(fā)此方法的執(zhí)行,text 為消息內(nèi)容。
測(cè)試
創(chuàng)建 SampleActiveMqTests 測(cè)試類,注入創(chuàng)建好的消息生產(chǎn)者。
@RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest public class SampleActiveMqTests { @Autowired private Producer producer; @Rule public OutputCapture outputCapture = new OutputCapture(); }
OutputCapture 是 Spring Boot 提供的一個(gè)測(cè)試類,它能捕獲 System.out 和 System.err 的輸出,我們可以利用這個(gè)特性來判斷程序中的輸出是否執(zhí)行。
@Test public void sendSimpleQueueMessage() throws InterruptedException { this.producer.sendQueue("Test queue message"); Thread.sleep(1000L); assertThat(this.outputCapture.toString().contains("Test queue")).isTrue(); }
創(chuàng)建測(cè)試方式,使用 producer 發(fā)送消息,為了保證容器可以接收到消息,讓測(cè)試方法等待 1 秒,最后使用 outputCapture 判斷是否執(zhí)行成功。
測(cè)試多消費(fèi)者
上面的案例只是一個(gè)生產(chǎn)者一個(gè)消費(fèi)者,我們?cè)谀M一個(gè)生產(chǎn)者和多個(gè)消費(fèi)者隊(duì)列的執(zhí)行情況。我們復(fù)制上面的消費(fèi)者 Consumer 重新命名為 Consumer2,并且將輸出內(nèi)容加上 2 的關(guān)鍵字,如下:
@Component public class Consumer2 { @JmsListener(destination = "neo.queue") public void receiveQueue(String text) { System.out.println("Consumer2 queue msg : "+text); } }
在剛才的測(cè)試類中添加一個(gè) send100QueueMessage() 方法,模式發(fā)送 100 條消息時(shí),兩個(gè)消費(fèi)者是如何消費(fèi)消息的。
@Test public void send100QueueMessage() throws InterruptedException { for (int i=0;i<100;i++){ this.producer.sendQueue("Test queue message"+i); } Thread.sleep(1000L); }
控制臺(tái)輸出結(jié)果:
Consumer queue msg : Test queue message0
Consumer2 queue msg : Test queue message1
Consumer queue msg : Test queue message2
Consumer2 queue msg : Test queue message3
...
根據(jù)控制臺(tái)輸出的消息可以看出,當(dāng)有多個(gè)消費(fèi)者監(jiān)聽一個(gè)隊(duì)列時(shí),消費(fèi)者會(huì)自動(dòng)均衡負(fù)載的接收消息,并且每個(gè)消息只能有一個(gè)消費(fèi)者所接收。
注意:控制臺(tái)輸出 javax.jms.JMSException: peer (vm://localhost#1) stopped. 報(bào)錯(cuò)信息可以忽略,這是 Info 級(jí)別的錯(cuò)誤,是 ActiveMQ 的一個(gè) bug。
廣播(Topic)
廣播發(fā)送的消息,可以被多個(gè)消費(fèi)者接收。
創(chuàng)建 Topic
@Configuration public class MqConfig { @Bean public Topic topic() { return new ActiveMQTopic("neo.topic"); } }
使用 @Configuration 注解在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí),定義了一個(gè)廣播 Topic 命名為:neo.topic。
消息生產(chǎn)者
創(chuàng)建一個(gè)消息的生產(chǎn)者:
@Component public class Producer{ @Autowired private JmsMessagingTemplate jmsMessagingTemplate; @Autowired private Topic topic; public void sendTopic(String msg) { System.out.println("send topic msg :"+msg); this.jmsMessagingTemplate.convertAndSend(this.topic, msg); } }
和上面的生產(chǎn)者對(duì)比只是 convertAndSend() 方法傳入的第一個(gè)參數(shù)變成了 Topic。
消息消費(fèi)者
@Component public class Consumer { @JmsListener(destination = "neo.topic") public void receiveTopic(String text) { System.out.println("Consumer topic msg : "+text); } }
消費(fèi)者也沒有變化,只是監(jiān)聽的名改為上面的 neo.topic,因?yàn)槟M多個(gè)消費(fèi)者,復(fù)制一份 Consumer 命名為 Consumer2,代碼相同在輸出中標(biāo)明來自 Consumer2。
測(cè)試
創(chuàng)建 SampleActiveMqTests 測(cè)試類,注入創(chuàng)建好的消息生產(chǎn)者。
@Test public void sendSimpleTopicMessage() throws InterruptedException { this.producer.sendTopic("Test Topic message"); Thread.sleep(1000L); }
測(cè)試方法執(zhí)行成功后,會(huì)看到控制臺(tái)輸出信息,如下:
send topic msg :Test Topic message
Consumer topic msg : Test Topic message
Consumer2 topic msg : Test Topic message
可以看出兩個(gè)消費(fèi)者都收到了發(fā)送的消息,從而驗(yàn)證廣播(Topic)是一個(gè)發(fā)送者多個(gè)消費(fèi)者的模式。
同時(shí)支持隊(duì)列(Queue)和廣播(Topic)
Spring Boot 集成 ActiveMQ 的項(xiàng)目默認(rèn)只支持隊(duì)列或者廣播中的一種,通過配置項(xiàng) spring.jms.pub-sub-domain 的值來控制,true 為廣播模式,false 為隊(duì)列模式,默認(rèn)情況下支持隊(duì)列模式。
如果需要在同一項(xiàng)目中既支持隊(duì)列模式也支持廣播模式,可以通過 DefaultJmsListenerContainerFactory 創(chuàng)建自定義的 JmsListenerContainerFactory 實(shí)例,之后在 @JmsListener 注解中通過 containerFactory 屬性引用它。
分別創(chuàng)建兩個(gè)自定義的 JmsListenerContainerFactory 實(shí)例,通過 pubSubDomain 來控制是支持隊(duì)列模式還是廣播模式。
@Configuration @EnableJms public class ActiveMQConfig { @Bean("queueListenerFactory") public JmsListenerContainerFactory<?> queueListenerFactory(ConnectionFactory connectionFactory) { DefaultJmsListenerContainerFactory factory = new DefaultJmsListenerContainerFactory(); factory.setConnectionFactory(connectionFactory); factory.setPubSubDomain(false); return factory; } @Bean("topicListenerFactory") public JmsListenerContainerFactory<?> topicListenerFactory(ConnectionFactory connectionFactory) { DefaultJmsListenerContainerFactory factory = new DefaultJmsListenerContainerFactory(); factory.setConnectionFactory(connectionFactory); factory.setPubSubDomain(true); return factory; } }
然后在消費(fèi)者接收的方法中,指明使用 containerFactory 接收消息。
@Component public class Consumer { @JmsListener(destination = "neo.queue", containerFactory = "queueListenerFactory") public void receiveQueue(String text) { System.out.println("Consumer queue msg : "+text); } @JmsListener(destination = "neo.topic", containerFactory = "topicListenerFactory") public void receiveTopic(String text) { System.out.println("Consumer topic msg : "+text); } }
改造完成之后,再次執(zhí)行隊(duì)列和廣播的測(cè)試方法,就會(huì)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目同時(shí)支持了兩種類型的消息收發(fā)。
總結(jié)
消息中間件廣泛應(yīng)用在大型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中,利用消息中間件隊(duì)列和廣播各自的特性可以支持很多業(yè)務(wù),比如群發(fā)發(fā)送短信、給單個(gè)用戶發(fā)送郵件等。ActiveMQ 是一款非常流行的消息中間件,它的特點(diǎn)是部署簡(jiǎn)單、使用方便,比較適合中小型團(tuán)隊(duì)。Spring Boot 提供了集成 ActiveMQ 對(duì)應(yīng)的組件,在 Spring Boot 中使用 ActiveMQ 只需要添加相關(guān)注解即可。
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