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RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合

镜像模式

集群模式非常经典的就是Mirror镜像模式，保证100%数据不丢失，在实际工作中也是用的最多的，并且实现集群比较的简单。
Mirror镜像队列，目的是为了保证 RabbitMQ 数据的高可靠性解决方案，主要就是实现数据的同步，一般来讲2--3个节点实现数据同步（对于100%数据可靠性解决方案一般是3节点）

1 前提准备

1.1 服务节点分配

2 集群搭建

  • 修改每台服务器的 hostname
vim /etc/hostname
## 修改对应的名字，比如：
zhouhong121
  • 更改每台服务器的 hosts
vim /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.2.121 zhouhong121
192.168.2.122 zhouhong122
192.168.2.123 zhouhong123
  •  测试，用122的hostname ping 123

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

2.1 集群节点安装
RabbitMQ下载：
rpm -ivh erlang-23.0.4-1.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
rpm -ivh rabbitmq-server-3.8.5-1.el7.noarch.rpm​
 如果下载卡顿请使用我下载好的网盘进行下载即可
因为之前在121这台安装过：所有在另外两台上面快速安装即可，详细的安装请参照：
1、安装
rpm -ivh erlang-23.0.4-1.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh socat-1.7.3.2-5.el7.lux.x86_64.rpm
rpm -ivh rabbitmq-server-3.8.5-1.el7.noarch.rpm​
2、启动
systemctl start rabbitmq-server
3、安装web管控台
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
4、添加用户
sudo rabbitmqctl add_user admin admin
sudo rabbitmqctl set_user_tags admin administrator
sudo rabbitmqctl set_permissions -p / admin "." "." ".*"
5、重启
systemctl start rabbitmq-server
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
 浏览器以admin登录检查安装是否成功：
2.2 文件同步（注意：.erlang.cookie为隐藏文件，需要使用 -a 查看）
//进入目录修改权限；远程copy122、123节点
cd /var/lib/rabbitmq/
chmod 777 /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie 192.168.2.122:/var/lib/rabbitmq/
scp /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie 192.168.2.123:/var/lib/rabbitmq/
// 每台服务器为默认修改权限
chmod 400 /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie
2.3 组成集群
2.3.1 停止服务
我们首先停止3个节点的服务：(这里不能使用原来的命令：/etc/init.d/rabbitmq-server stop)
rabbitmqctl stop
2.3.2 组成集群操作
接下来我们就可以使用集群命令，配置71、72、73为集群模式，3个节点（71、72、73）执行启动命令，后续启动集群使用此命令即可。
rabbitmq-server -detached
2.3.3 slave加入集群操作（重新加入集群也是如此，以最开始的主节点为加入节点）
//注意做这个步骤的时候：需要配置/etc/hosts 必须相互能够寻址到
//在122节点上执行以下操作
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@zhouhong121
rabbitmqctl start_app
//同样在123节点上执行以下操作
rabbitmqctl stop_app
rabbitmqctl join_cluster rabbit@zhouhong121
rabbitmqctl start_app
//在另外其他节点上操作要移除的集群节点
//rabbitmqctl forget_cluster_node rabbit@zhouhong122、122、123
2.3.4 修改集群名称
修改集群名称（默认为第一个node名称）：
rabbitmqctl set_cluster_name rabbitmq_cluster1
2.3.5 查看集群状态
最后在集群的任意一个节点执行命令：查看集群状态
rabbitmqctl cluster_status

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

2.3.6 管控台界面（注意：这里可能之前配置的admin 角色会失效，可能需要重新配置一遍）
访问任意一个管控台节点：http://192.168.2.121:15672 如图所示

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

如图：121为dics 122、123为 RAM

2.4 配置镜像队列
设置镜像队列策略（在任意一个节点上执行）
rabbitmqctl set_policy ha-all "^" '{"ha-mode":"all"}'

 将所有队列设置为镜像队列，即队列会被复制到各个节点，各个节点状态一致，RabbitMQ高可用集群就已经搭建好了,我们可以重启服务，查看其队列是否在从节点同步。

我们在任何一个节点上建一个队列，那这个队列将会加到其他两个节点上面
2.5 消息一致性问题
在使用rabbitmq中，消息的一致性是非常重要的一个话题。下面我们来研究一下，在数据一致性方面，有哪些需要关注的。发送者发送消息出来，在数据一致性的要求下，我们通常认为必须达到以下条件
  1. broker持久化消息
  2. publisher知道消息已经成功持久化
首先，我们可以采用事务来解决此问题。每个消息都必须经历以上两个步骤，就算一次事务成功。
事务是同步的。因此，如果采用事务，发送性能必然很差。官方给出来的性能是：

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

异步的方法的效率是事务方法效率的100倍。
我们可以采用异步的方式来解决此问题。publisher发送消息后，不进行等待，而是异步监听是否成功。这种方式又分为两种模式，一种是return，另一种是confirm. 前一种是publisher发送到exchange后，异步收到消息。第二种是publisher发送消息到exchange,queue,consumer收到消息后才会收到异步收到消息。可见，第二种方式更加安全可靠。如下所示：

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

但是，异步也存在些局限性。如果一旦出现broker挂机或者网络不稳定，broker已经成功接收消息，但是publisher并没有收到confirm或return.这时，对于publisher来说，只能重发消息解决问题。而在这里面，我们会发生重复消息的问题。当然，如果业务类型要求数据一致性非常高，可以采用低效率的事务型解决方案。

3 整合SpringBoot

本篇文章所有代码请自行到我的GitHub上拉取：https://github.com/Tom-shushu/Distributed-system-learning-notes

生产端：
  • 引入依赖
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.zhouhong</groupId>
  <artifactId>rabbit-producer</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.5.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!-- springboot rabbitmq(amqp) -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
  •  配置文件 application.properties
server.servlet.context-path=/
server.port=8011

## 镜像队列地址
spring.rabbitmq.addresses=192.168.2.121,192.168.2.122,192.168.2.123
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.password=admin
## 默认虚拟主机
spring.rabbitmq.virtual-host=/
## 连接超时
spring.rabbitmq.connection-timeout=15000
## 是否使用启用消息确认模式（可靠性投递）
spring.rabbitmq.publisher-confirms=true
## 设置reture消息模式，注意要和mandatory一起配合使用
## spring.rabbitmq.publisher-returns=true
## spring.rabbitmq.template.mandatory=true

spring.application.name=rabbit-producer
spring.http.encoding.charset=UTF-8
spring.jackson.date-format=yyyy-MM-dd HH:mm:ss
spring.jackson.time-zone=GMT+8
spring.jackson.default-property-inclusion=NON_NULL
  •  消息发送
package com.zhouhong.rabbit.producer.component;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import org.springframework.amqp.AmqpException;
import org.springframework.amqp.core.MessagePostProcessor;
import org.springframework.amqp.rabbit.connection.CorrelationData;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate.ConfirmCallback;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.messaging.MessageHeaders;
import org.springframework.messaging.support.MessageBuilder;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class RabbbitSender {

    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    /**
     * 这里是确认消息的回调监听接口，用于确认消息是否被 broker 所收到
     */
    final ConfirmCallback confirmCallback = new RabbitTemplate.ConfirmCallback() {
        /**
         * @param CorrelationData 作为一个唯一的标识
         * @param ack broker是否落盘成功
         * @param cause 失败的一些异常信息
         */
        @Override
        public void confirm(CorrelationData correlationData, boolean ack, String cause) {
            // TODO Auto-generated method stub        
        }
    };

    /**
     * 对外发送消息的方法
     * @param massage 具体的消息内容
     * @param properties 额外的属性
     * @throws Exception
     */
    public void send(Object message, Map<String, Object> properties) throws Exception{

        MessageHeaders mhs = new MessageHeaders(properties);
        Message<?> msg = MessageBuilder.createMessage(message, mhs);
        /**
         * 使用的是confirms模式，所以在发消息之前需要监控
         */
        rabbitTemplate.setConfirmCallback(confirmCallback);
        //指定业务唯一的ID
        CorrelationData correlationData = new CorrelationData(UUID.randomUUID().toString());

        MessagePostProcessor mpp = new MessagePostProcessor() {
            @Override
            public org.springframework.amqp.core.Message postProcessMessage(org.springframework.amqp.core.Message message)
                    throws AmqpException {
                System.out.println("post todo: "+ message);
                return message;
            }
        };
        rabbitTemplate.convertAndSend("exchange-1", "rabbitmq.*", msg,
                 correlationData);

    }
 }
 消费端：
  • 配置文件 application.properties
server.servlet.context-path=/
server.port=8012

## 镜像队列地址
spring.rabbitmq.addresses=192.168.2.121,192.168.2.122,192.168.2.123
spring.rabbitmq.username=admin
spring.rabbitmq.password=admin
## 默认虚拟主机
spring.rabbitmq.virtual-host=/
## 连接超时
spring.rabbitmq.connection-timeout=15000

## 表示消费者消息消费成功以后，需要手工的进行签收（ACK） 默认为 auto
spring.rabbitmq.listener.simple.acknowledge-mode=manual
## 线程数
spring.rabbitmq.listener.simple.concurrency=5
spring.rabbitmq.listener.simple.max-concurrency=10
## 一条一条消费
spring.rabbitmq.listener.simple.prefetch=1

##    最好不要在代码里写死配置信息，尽量使用这种方式也就是配置文件的方式
##    在代码里使用 ${}    方式进行设置配置: ${spring.rabbitmq.listener.order.exchange.name}
## 交换机名称
## spring.rabbitmq.listener.order.exchange.name=order-exchange
## 是否持久化
## spring.rabbitmq.listener.order.exchange.durable=true
## type 类型
## spring.rabbitmq.listener.order.exchange.type=topic
## 规则
## spring.rabbitmq.listener.order.exchange.key=rabbitmq.*

spring.application.name=rabbit-producer
spring.http.encoding.charset=UTF-8
spring.jackson.date-format=yyyy-MM-dd HH:mm:ss
spring.jackson.time-zone=GMT+8
spring.jackson.default-property-inclusion=NON_NULL
  •  接收消息
package com.zhouhong.rabbit.consumer.component;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Exchange;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.Queue;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.QueueBinding;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.amqp.support.AmqpHeaders;
import org.springframework.messaging.Message;
import org.springframework.stereotype.Component;

import com.rabbitmq.client.Channel;
@Component
public class RabbbitReceive {
    /**
     * 组合使用监听
     * @param message
     * @param channel
     * @throws Exception
     */
    @RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
                value = @Queue(value = "queue-1", durable = "true"),
                exchange = @Exchange(name = "exchange-1",
                durable = "true",
                type = "topic",
                ignoreDeclarationExceptions = "true"),
                key = "rabbitmq.*"
            )
            )
    @RabbitHandler
    public void onMessage(Message message, Channel channel) throws Exception {
        //1、收到消息以后进行业务端消费处理
        System.err.println("======================");
        System.err.println("消息消费：" + message.getPayload());
        //2、处理成功之后获取deliveryTay 并且进行手工的ACK操作，因为我们配置文件里面配置的是手工签收
        Long deliveryTay = (Long)message.getHeaders().get(AmqpHeaders.DELIVERY_TAG);
        channel.basicAck(deliveryTay, false);
    }
}
 测试：
在发送端建测试类：
package com.zhouhong.rabbit.producer.test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import com.zhouhong.rabbit.producer.component.RabbbitSender;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ApplicationTest {
    @Autowired
    private RabbbitSender rabbbitSender;

    @Test
    public void testSender() throws Exception{
        Map<String , Object> properties = new HashMap<String, Object>();
        properties.put("key1", "你好呀，RabbitMQ!!");
        properties.put("key2", "你好呀，Kafka!!");
        rabbbitSender.send("rabbitmq-test", properties);

        Thread.sleep(10000);
    }
}
 1、启动消费者，观察管控台

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

 建立了一个我们代码里面指定的交换机 exchange-1，并且绑定了我们指定的队列queue-1，路由规则为 rabbitmq.*

2、关闭消费者，只运行我们发送端的测试方法，观察管控台

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

 我们发现会有一条未消费的消息。

3、接着，我们再启动消费端，观察管控台

RabbitMQ镜像队列集群搭建、与SpringBoot整合-LMLPHP

　　之前堆积的消息已经被消费掉了，由此可见，我们的消息可以成功地投递，而且被成功地消费。
　　消费端会保证，在消息未消费之前不会将消息删掉，以此来保证消息的可靠性。一般我们只需要做生产端跟broker的可靠性就可以了，消费端MQ会自己帮我们做可靠性工作。
03-13 10:43
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