从零到一:Spring Boot 与 RocketMQ 的完美集成指南

news/2025/1/19 21:53:08/

1.Rocket的概念与原理

RocketMQ 是一款由阿里巴巴开源的分布式消息中间件,最初用于支持阿里巴巴的海量业务。它基于发布-订阅模型,具备高吞吐、低延迟、高可用和强一致性的特点,适用于消息队列、大规模数据流处理等场景。以下是对 RocketMQ 的原理和核心概念的详细介绍,帮助你快速认识和熟悉 RocketMQ。

1. 基础概念
  • Producer(生产者):负责生产消息的角色。Producer 发送消息到 RocketMQ 服务器(Broker),通常有同步、异步和单向发送三种方式。

  • Consumer(消费者):负责消费消息的角色。Consumer 从 Broker 拉取消息进行处理。消费者分为两种模式:

    • Push 模式:Broker 主动推送消息给 Consumer。
    • Pull 模式:Consumer 主动拉取消息。
  • Broker(消息服务器):核心组件,负责接收、存储和转发消息。Broker 还负责存储消息的元数据、处理生产者发送的消息请求以及消费者的消费请求。

  • Name Server:RocketMQ 的注册中心,Producer 和 Consumer 通过 Name Server 发现 Broker。Name Server 维护了所有 Broker 的路由信息,并提供名称解析服务。

  • Topic:消息的逻辑分类标签,Producer 发送消息时指定 Topic,Consumer 根据 Topic 订阅消息。

  • Tag:消息的二级分类,可以让 Consumer 更细粒度地过滤消息。

  • Message Queue(消息队列):每个 Topic 由多个消息队列组成,Producer 发送消息时会指定一个或多个队列。Consumer 从队列中拉取消息。

  • Message(消息):Producer 发送的数据单位。每条消息包含 Topic、Tag、内容、唯一标识符等属性。

  • Group:Producer 和 Consumer 都可以按照业务逻辑进行分组(Group)。Consumer Group 是多个 Consumer 的集合,这些 Consumer 可以消费同一个 Topic 下的消息。

2. 消息发送与消费流程
2.1 消息发送流程
  1. 消息生产:Producer 生成消息并指定目标 Topic。
  2. 路由发现:Producer 通过 Name Server 查询 Topic 对应的 Broker 路由信息。
  3. 消息发送:Producer 根据路由信息,将消息发送到指定的 Broker。Producer 可以选择同步发送、异步发送或者单向发送。
  4. 消息存储:Broker 接收到消息后,将消息存储在本地的 CommitLog 中,同时更新消息的元数据。
2.2 消息消费流程
  1. 订阅消息:Consumer 启动时,向 Name Server 注册自己,并订阅感兴趣的 Topic。
  2. 路由发现:Consumer 通过 Name Server 获取 Topic 对应的 Broker 信息以及消息队列信息。
  3. 拉取消息:Consumer 从 Broker 中拉取消息,并进行消费。消费的位置信息(消费进度)会定期同步到 Broker 端或持久化到本地。
  4. 消息处理:Consumer 处理接收到的消息,处理完毕后根据不同的消费模式(自动或手动)确认消息消费完成。
3. 消息存储机制
  • CommitLog:Broker 将接收到的消息持久化到 CommitLog 文件中,这是 RocketMQ 消息存储的核心文件。消息以追加的方式写入,方便快速写入和批量读取。

  • ConsumeQueue:消费队列,RocketMQ 为每个 Topic 创建对应的消费队列文件。ConsumeQueue 中存储了指向 CommitLog 的偏移量,用于定位消息内容。

  • IndexFile:索引文件,用于根据消息的某些字段(如消息 ID、Key)快速检索消息。

RocketMQ 的消息存储分为三个层次:首先是将消息内容存储在 CommitLog 文件中,然后将消息的位置信息存储在 ConsumeQueue 文件中,最后通过 IndexFile 文件提供快速查询功能。

4. 消息可靠性与事务
4.1 消息可靠性

RocketMQ 通过以下机制保证消息的可靠性:

  • 消息确认机制:Producer 发送消息后,需要等待 Broker 的确认。对于消费者,也有消费确认机制,保证消息被成功处理。
  • 消息重试:Consumer 在消费失败时,RocketMQ 会自动进行消息重试,直到消费成功或达到最大重试次数。
  • 消息持久化:Broker 会将消息持久化到磁盘,确保即使 Broker 崩溃,消息数据依然可以恢复。
4.2 事务消息

RocketMQ 支持事务消息,通过“二阶段提交”保证分布式事务的一致性。Producer 在发送事务消息时,首先发送半消息(Prepared Message),执行本地事务,最后根据事务执行结果来提交(Commit)或回滚(Rollback)消息。

5. 消息过滤与顺序消息
5.1 消息过滤

RocketMQ 提供了基于 Tag 的消息过滤功能,可以在消费端只接收特定 Tag 的消息。这减少了 Consumer 不必要的消息处理,提高了消费效率。

5.2 顺序消息

RocketMQ 支持全局顺序消息和部分顺序消息(分区顺序)。全局顺序消息要求所有消息按顺序发送和消费,通常只有一个队列;而分区顺序消息则允许不同分区(队列)中的消息可以并行处理,但同一分区内的消息必须按顺序处理。

6. 高可用性与集群
  • 主从架构(Master-Slave):RocketMQ 支持主从架构,Master 负责处理所有读写请求,Slave 仅用于备份数据。当 Master 故障时,Slave 可以作为备用 Broker 启动,确保数据不丢失。

  • 集群模式(Cluster Mode):支持多种集群模式,如多 Master 模式、Master-Slave 模式。不同集群模式可以根据业务需求灵活配置,以平衡性能、可靠性和可扩展性。

7. 性能优化与监控
  • 性能优化:RocketMQ 提供了多种手段优化性能,如通过多线程并发处理消息、使用异步 IO 提高吞吐量、调节 Producer 的批量发送、优化消息压缩等。

  • 监控与运维:RocketMQ 提供了丰富的监控指标,可以通过 RocketMQ Console 或者集成 Prometheus、Grafana 进行监控。运维人员可以实时监控消息的生产、消费情况以及 Broker 的运行状态。

RocketMQ 是一款功能强大、性能优异的分布式消息中间件,适用于多种业务场景。通过理解其核心概念和原理,你可以更好地在实际项目中应用 RocketMQ。了解消息的发送与消费流程、存储机制、可靠性保障、事务支持、以及顺序消息的处理等方面的知识,将有助于你更高效地使用和管理 RocketMQ 系统。

2.RocketMQ的安装与启动

要在 Windows 中下载安装 RocketMQ,可以按照以下步骤进行操作:

1. 安装 Java 环境

RocketMQ 依赖 Java 运行时环境 (JRE) 或 Java 开发工具包 (JDK),所以首先需要确保系统上安装了 JDK。

  • 到 Oracle 的官网 下载并安装 JDK 11 或更高版本。
  • 安装完成后,配置 JAVA_HOME 环境变量:
    • 右键点击“此电脑”,选择“属性”。
    • 点击“高级系统设置” -> “环境变量”。
    • 在“系统变量”中点击“新建”,设置 JAVA_HOME 变量,值为 JDK 的安装路径,例如 C:Program FilesJavajdk-11.0.10
    • 在系统变量中找到 Path,编辑并添加 %JAVA_HOME%inPath 中。
2. 下载并解压 RocketMQ
  • 到 Apache RocketMQ 官网 下载最新版本的 RocketMQ 二进制包(目前最新版为 rocketmq-all-5.3.0-bin-release.zip)。
  • 将下载的 ZIP 文件解压到您选择的目录,例如 C:application ocketmq ocketmq-all-5.3.0-bin-release ocketmq-all-5.3.0-bin-release.
    在这里插入图片描述
3. 配置 RocketMQ环境变量

安装完成后,配置 ROCKETMQ_HOME 环境变量:

  • 右键点击“此电脑”,选择“属性”。
  • 点击“高级系统设置” -> “环境变量”。
  • 在“系统变量”中点击“新建”,设置 ROCKETMQ_HOME 变量,值为 JDK 的安装路径,例如 C:application ocketmq ocketmq-all-5.3.0-bin-release ocketmq-all-5.3.0-bin-release
  • 在系统变量中找到 Path,编辑并添加 %ROCKETMQ_HOME%inPath 中。

需要注意的是,如果未配置环境变量,在启动NameServer时会看到提示 Please set the ROCKETMQ_HOME variable in your environment!. 因此,安装最新版RocketMQ后,请确保已设置环境变量。

4. 启动 NameServer 和 Broker

RocketMQ 包含两个主要的服务:NameServer 和 Broker。

4.1 启动 NameServer
  1. 打开命令提示符 (CMD)。

  2. 启动 NameServer:

    start mqnamesrv.cmd
    
  3. 确保 NameServer 启动成功,终端会显示 The Name Server boot success.
    在这里插入图片描述

4.2 启动 Broker
  1. 同样在命令提示符中,执行以下命令启动 Broker:

    start mqbroker.cmd -n 127.0.0.1:9876 autoCreateTopicEnable=true
    
  2. 如果成功启动,终端会显示 The broker boot success.
    在这里插入图片描述

5. 验证安装

可以使用 RocketMQ 提供的工具来验证安装是否成功。

5.1 发送消息
  1. bin 目录中,使用以下命令发送一条测试消息:

    tools.cmd org.apache.rocketmq.example.quickstart.Producer
    
  2. 这将发送一条消息到默认的 TopicTest

5.2 接收消息
  1. bin 目录中,使用以下命令接收测试消息:

    tools.cmd org.apache.rocketmq.example.quickstart.Consumer
    
  2. 如果消费者成功接收到消息,则表示 RocketMQ 安装和配置成功。

6. 使用控制台管理 RocketMQ

你可以选择安装 RocketMQ 控制台工具来更方便地管理和监控 RocketMQ 集群。

6.1 下载并启动 RocketMQ 控制台
  1. 从 GitHub 下载 RocketMQ 控制台。

  2. 使用以下命令启动控制台:

    java -jar rocketmq-console-ng-xxxx.jar --server.port=8080 --rocketmq.config.namesrvAddr=127.0.0.1:9876
    
  3. 启动后,打开浏览器访问 http://localhost:8080,你就可以通过图形化界面管理 RocketMQ。

这样,RocketMQ 就已经在 Windows 上成功安装并运行了。

3.SpringBoot集成RocketMQ

1.创建项目

在 IntelliJ IDEA 中创建一个 Spring Boot 项目很简单:选择 “新建项目”,然后选取 “Spring Initializr”;填写项目的基本信息如 Group 和 Artifact ID,选择 Java 版本和构建工具;添加所需的 Spring Boot Starter 依赖;最后选择项目位置并点击 “下一步” 完成创建。
在这里插入图片描述
后面仅选择Spring Web依赖后点击创建即可!
这里需要注意,如果创建项目后发现maven依赖始终无法下载下来,可以选择打开cmd终端,输入命令

where mvn

在这里插入图片描述
之后根据maven的路径,找到对应的conf下的setting.xml配置文件中更换镜像源地址,具体如下:

	<mirror><id>alimaven</id><name>aliyun maven</name><url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url><mirrorOf>central</mirrorOf>        </mirror>

在这里插入图片描述

2.引入依赖

首先,在你的pom.xml中添加RocketMQ的依赖,具体如下所示:

		<dependency><groupId>org.apache.rocketmq</groupId><artifactId>rocketmq-spring-boot-starter</artifactId><version>2.2.0</version></dependency>
3.配置文件

在``application.properties`中添加RocketMQ的基本配置:

spring.application.name=rocketmq-demorocketmq.nameServer=127.0.0.1:9876
rocketmq.producer.group=producer-group
rocketmq.consumer.group=consumer-group
4.创建消息生产者

创建一个 RocketMQProducer 类,包含三种消息发送方式:同步发送、异步发送和单向发送。

import org.apache.rocketmq.client.producer.SendCallback;
import org.apache.rocketmq.client.producer.SendResult;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.support.MessageBuilder;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class RocketMQProducer {@Autowiredprivate RocketMQTemplate rocketMQTemplate;private final String topic = "demo-topic";// 1.同步发送消息public void sendSyncMessage(String message){rocketMQTemplate.syncSend(topic, MessageBuilder.withPayload(message).build());System.out.printf("同步发送结果: %s
", message);}// 2.异步发送消息public void sendAsyncMessage(String message){rocketMQTemplate.asyncSend(topic, MessageBuilder.withPayload(message).build(), new SendCallback() {@Overridepublic void onSuccess(SendResult sendResult) {System.out.printf("异步发送成功: %s
", sendResult);}@Overridepublic void onException(Throwable throwable) {System.out.printf("异步发送失败: %s
", throwable.getMessage());}});}// 3.单向发送消息public void sendOneWayMessage(String message){rocketMQTemplate.sendOneWay(topic, MessageBuilder.withPayload(message).build());System.out.println("单向消息发送成功");}
}
5.创建消息消费者

接下来,创建一个 RocketMQConsumer 类来处理消费消息的逻辑。

import org.apache.rocketmq.spring.annotation.MessageModel;
import org.apache.rocketmq.spring.annotation.RocketMQMessageListener;
import org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQListener;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
@RocketMQMessageListener(topic = "demo-topic", consumerGroup = "consumer-group", messageModel = MessageModel.CLUSTERING)
public class RocketMQConsumer implements RocketMQListener<String> {@Overridepublic void onMessage(String s) {System.out.printf("收到消息: %s
", s);}
}
6.测试消息发送

编写一个简单的RocketController控制器,用于触发消息发送!

import com.xing.rocketmqdemo.service.RocketMQProducer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class RocketController {@Autowiredprivate RocketMQProducer rocketMQProducer;@GetMapping("/sendSync")public String sendSync(@RequestParam String message) {rocketMQProducer.sendSyncMessage(message);return "同步消息发送成功";}@GetMapping("/sendAsync")public String sendAsync(@RequestParam String message) {rocketMQProducer.sendAsyncMessage(message);return "异步消息发送中";}@GetMapping("/sendOneWay")public String sendOneWay(@RequestParam String message) {rocketMQProducer.sendOneWayMessage(message);return "单向消息发送成功";}
}
7.启动项目并测试

启动你的 Spring Boot 应用程序,并通过浏览器或工具(如 Postman)访问以下 URL 来测试不同的消息发送方式:

  • 同步发送消息:http://localhost:8080/sendSync?message=HelloSync
  • 异步发送消息:http://localhost:8080/sendAsync?message=HelloAsync
  • 单向发送消息:http://localhost:8080/sendOneWay?message=HelloOneWay
8.解决问题

如果你出现类似以下的报错

***************************
APPLICATION FAILED TO START
***************************Description:Field rocketMQTemplate in com.xing.rocketmqdemo.service.RocketMQProducer required a bean of type 'org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQTemplate' that could not be found.The injection point has the following annotations:- @org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired(required=true)Action:Consider defining a bean of type 'org.apache.rocketmq.spring.core.RocketMQTemplate' in your configuration.

可参考解决:

  1. application.properties配置文件中添加生产者组的配置
    rocketmq.producer.group=producer-group

  2. 解决SpringBoot 3 + RocketMQ 配置不生效的问题
    具体可参考以下博客:
    https://kunyuan.tech/archives/366
    https://github.com/apache/rocketmq-spring/pull/541


http://www.ppmy.cn/news/1564507.html

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