RabbitMQ入门之Hello World

RabbitMQ简介

  在介绍RabbitMQ以前，咱们须要了解一些最基础的概念，相信使用过或者据说过RabbitMQ的人都不会陌生，但笔者仍是不厌其烦地在这里讲述，由于笔者的理念是self contained。

• Queue： 队列。计算机数据结构中的一种基本类型，遵循“先入先出”（FIFO）的原则，好比咱们平常生活中常见的排队时的队伍就是一个队列。
• Message Queue： 消息队列，简称MQ。消息队列本质上也是队列，只不过队列中的元素为Message（消息），而消息则是服务之间最多见的通讯方式。流行的MQ框架主要有RabbitMq、ActiveMq、ZeroMq、kafka，以及阿里开源的RocketMQ。
• AMQP：Advanced Message Queuing Protocol，是一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议，简单来讲，它就是一个消息列队的协议，其标准高，要求严。
• Erlang：Erlang是一种通用的面向并发的编程语言，它由瑞典电信设备制造商爱立信所辖的CS-Lab开发，目的是创造一种能够应对大规模并发活动的编程语言和运行环境。
• RabbitMQ：RabbitMQ是一个实现了AMQP高级消息队列协议的消息队列服务，用Erlang语言实现。RabbitMQ的运行原理以下图（后续咱们会解释其中的含义，现阶段只做为浏览）：

以上是咱们对RabbitMQ的最初认识。接下来咱们还须要了解RabbitMQ的下载与安装，以下：

1. RabbitMQ的下载页面：https://www.rabbitmq.com/download.html ；
2. RabbitMQ的安装过程：https://www.rabbitmq.com/download.html#installation-guides ；
3. RabbitMQ入门教程： https://www.rabbitmq.com/getstarted.html ；

  说了这么多，咱们为何要选择RabbitMQ，也就是说它的优点又是什么呢？RabbitMQ的强大之处在于：

• 可靠性：RabbitMQ使用一些机制来保证可靠性，如持久化、传输确认及发布确认等。
• 灵活的路由：在消息进入队列以前，经过交换器来路由消息。对于典型的路由功能，RabbitMQ己经提供了一些内置的交换器来实现。针对更复杂的路由功能，能够将多个交换器绑定在一块儿，也能够经过插件机制来实现本身的交换器。
• 扩展性：多个RabbitMQ节点能够组成一个集群，也能够根据实际业务状况动态地扩展集群中节点。
• 高可用性：队列能够在集群中的机器上设置镜像，使得在部分节点出现问题的状况下队仍然可用。
• 多种协议：RabbitMQ除了原生支持AMQP协议，还支持STOMP，MQTT等多种消息中间件协议。
• 多语言客户端：RabbitMQ几乎支持全部经常使用语言，好比Java、Python、Ruby、PHP、C#、JavaScript等。
• 管理界面：RabbitMQ提供了一个易用的用户界面，使得用户能够监控和管理消息、集群中的节点等。
• 插件机制：RabbitMQ提供了许多插件，以实现从多方面进行扩展，固然也能够编写本身的插件。

  带着对RabbitMQ的初次见面，咱们不妨再了解下如何简单地使用RabbitMQ。

RabbitMQ入门之Hello World

  在计算机领域中，每次学习一个新事物的惊喜，每每都是伴随着Hello World。在编程语言中，会有输出“Hello World”；在大数据中，“Hello World”就是统计单词的词频；在Docker中，就是使用“Hello World”镜像；在RabbitMQ，此次的“Hello World”就是生产者发送“Hello World”，而消费者输出“Hello World”。
  RabbitMQ就是消息代理，它接受并推进消息流动。你能够把它想象成一个邮局：当你把一封信塞进邮箱，你须要确保它能送到收信人的手里。而RabbitMQ就是一个邮箱，邮局，邮递员。不一样于真实的邮局（处理信件），RabbitMQ处理接受、存储、推进消息。
  在RabbitMQ，或者消息队列领域中，有以下术语。

• 生产者（Producer）：生产者仅产生消息，也就说一个产生消息的程序就是生产者。对应于邮局的例子，生产者就是寄信人，由于他们产生信件。

• 队列（Queue）： 一个队列就是RabbitMQ中的邮箱。尽管消息会在RabbitMQ和应用程序之间流动，可是它们只会在队列中存储。一个队列仅受限于硬盘和内存大小，它是一个大的消息缓存区。许多生产者产生消息后会进入一个队列，许多消费者也会从同一个队列中获取消息。如下是咱们如何表示一个队列：

• 消费者（Consumer）：消费消息与接收消息的意思是一致的。一个消费者每每会等待接收消息。在邮局的例子中，消费者也许就是收信人。

  介绍完生产者、队列、消费者后，咱们将会来学习RabbitMQ中的Hello World。
  咱们使用Python的Pika模块来操做RabbitMQ。在本文中，咱们将会编写两个小程序：一个生产者（Producer）发送一条消息，而一个消费者（Consumer）将会接收这个消息并将它输出。这就是消息通讯的“Hello World”。
  在下图中，P表明生产者，C表明消费者，中间的盒子表明队列——消息缓存区。咱们总的设计图以下：

生产者会将消息发送至“hello”队列，消费者从从该队列中获取消息。

发送消息

  在这一部分中，咱们将会让生产者来发送消息。

  咱们的第一个程序send.py将会发送一个消息至队列。首先咱们要作的是创建与RabbitMQ Server的链接。

import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost'))
channel = connection.channel()

咱们链接到了本地机器（localhost）的一个代理。若是咱们须要链接不一样机器的代理，咱们只须要声明机器名称以及IP地址便可。
  接着，在咱们发送消息以前，咱们须要确认队列是否存在。若是咱们发送消息到一个不存在的地方，RabbitMQ将会丢失这条消息。所以，咱们须要建立一个hello队列，这里将是消息传递的地方。

channel.queue_declare(queue='hello')

咱们已经准备好发送消息了。咱们的第一条消息是字符串“Hello World!”，咱们将它发送至hello队列。
  在RabbitMQ中，消息不会被直接发送至队列，它须要经过exchange才能作到。在这里咱们不须要了解exchange的原理，咱们只须要知道，空字符串就表明默认的exchange。该exchange很特殊——它规定了咱们的消息往哪一个队列走。队列名称须要用routing_key这个参数来声明：

channel.basic_publish(exchange='',
                      routing_key='hello',
                      body='Hello World!')
print(" [x] Sent 'Hello World!'")

在退出程序前，咱们须要确保网络缓存被清空而且咱们的消息确实被传送至RabbitMQ。通常咱们经过关闭链接来实现。

connection.close()

接受消息

  在这一部分中，咱们将会让消费者来接受消息。

咱们的第二个程序receive.py将会从队列中接受消息，并把其输出出来。
  一样地，第一步是链接到RabbitMQ Server。这部分的代码与以前的部分相同。
  下一步，更以前同样，须要确保队列存在。使用queue_declare来建立队列是幂等的（idempoten) —— 咱们能够运行这条命令不少次，但只会建立一个队列。

channel.queue_declare(queue='hello')

也许你会好奇咱们为何要再一次声明这个列队，明明咱们在以前的代码中已经声明过了。这里这么作主要是为了确保队列已经存在。举例来讲，这边是先运行send.py，但咱们不能肯定哪个程序会先运行。所以在这样的状况下，在两个程序中反复声明列队是不错的方式。
  从队列中接受消息更加复杂。他须要经过callback函数与列队关联。不管何时咱们接受到消息，这个callback函数都被会Pika模块调用。在咱们的例子中，这个函数将会输出消息的内容。

def callback(ch, method, properties, body):
    print(" [x] Received %r" % body)

  下一步，咱们须要告诉RabbitMQ，在hello队列中，这个特定的callback函数须要接受消息。

channel.basic_consume(queue='hello',
                      auto_ack=True,
                      on_message_callback=callback)

auto_ack参数的含义会在后面的文章中解释。
  最后咱们建立一个永不中止的循环，用于接收消息：

print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
channel.start_consuming()

实践出真知

  上面的部分介绍了“Hello World”的理论方面，接下来，咱们会分别使用Python和Java程序来分别实现这个例子。

Python

  sent.py程序以下：

# -*- coding: utf-8 -*-
import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
channel = connection.channel()

channel.queue_declare(queue='hello')

channel.basic_publish(exchange='', routing_key='hello', body='Hello World from Python!')
print(" [x] Sent 'Hello World!'")
connection.close()

  receive.py程序以下：

# -*- coding: utf-8 -*-
import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
channel = connection.channel()

channel.queue_declare(queue='hello')


def callback(ch, method, properties, body):
    print(" [x] Received %r" % body)


channel.basic_consume(queue='hello', on_message_callback=callback, auto_ack=True)

print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
channel.start_consuming()

先启动receive.py，程序会提示“ [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C”，代表该消费者在等待接收消息。在运行sent.py，该程序会发送“Hello World from Python!”至队列，同时receive.py会输出该消息。每运行一次sent.py，receive.py会就会输出一个该消息，以下图：

Java

  咱们使用Gradle来构建这个项目，项目结构以下：

  在build.gradle中，咱们引入第三方jar包，内容以下：

plugins {
    id 'java'
}

group 'rabbitmq'
version '1.0-SNAPSHOT'

sourceCompatibility = 1.8

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {
    testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.12'
    // https://mvnrepository.com/artifact/com.rabbitmq/amqp-client
    compile group: 'com.rabbitmq', name: 'amqp-client', version: '5.8.0'
    // https://mvnrepository.com/artifact/org.slf4j/slf4j-api
    compile group: 'org.slf4j', name: 'slf4j-api', version: '1.7.26'
    // https://mvnrepository.com/artifact/org.slf4j/slf4j-simple
    testCompile group: 'org.slf4j', name: 'slf4j-simple', version: '1.7.26'

}

  Send.java代码以下：

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Send {

    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        try (Connection connection = factory.newConnection();
             Channel channel = connection.createChannel()) {
             channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
             String message = "Hello World from Java!";
             channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
             System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
        }
    }
}

  Recv.java的代码以下：

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

public class Recv {

    private final static String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        factory.setHost("localhost");
        Connection connection = factory.newConnection();
        Channel channel = connection.createChannel();

        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
        System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");

        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
            String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
            System.out.println(" [x] Received '" + message + "'");
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> { });
    }
}

具体的操做方法同Python同样。

Python与Java的交互

  若是咱们把Python的“Hello World”当作一个简单的小系统，而Java的“Hello World”也当作一个简单的小系统，那么RabbitMQ能够沟通这两个系统，这也是RabbitMQ的一个特定：系统对接。
  咱们在Python中运行receive.py，而运行Java的Send.java三次，运行Python的sent.py两次，结果以下：

这样的测试结果是使人吃惊的，由于咱们用RabbitMQ打通了两个不一样语言的系统！

总结

  本文做为RabbitMQ入门的第一篇，但愿能对你们有所帮助。笔者也是初学RabbitM，文章中确定有不足之处，恳请你们批评指正。
  感谢你们的阅读~

参考网站

1. Python操做rabbitmq系列（一）： https://zhuanlan.zhihu.com/p/29800710
2. RabbitMQ教程： https://blog.csdn.net/hellozpc/article/details/81436980
3. RabbitMQ Tutorials：https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-one-python.html
4. 透彻rabbitmq： https://zhuanlan.zhihu.com/p/63700605
5. MQ和RabbitMQ做用特色： https://blog.csdn.net/weixin_40792878/article/details/82555791