在本文中,我们将向您介绍 Spring Cloud Stream ,这是一个用于构建消息驱动的微服务应用程序的框架,这些应用程序由一个常见的消息传递代理(如 "https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fwww.rabbitmq.com%2F">RabbitMQ 、 Apache Kafka 等)连接。

Spring Cloud Stream 构建在现有Spring框架(如 Spring Messaging 和 Spring Integration )之上。尽管这些框架经过了实战测试,工作得非常好,但是实现与使用的 message broker 紧密耦合。此外,有时对某些用例进行扩展是困难的。

Spring Cloud Stream 背后的想法是一个非常典型的 Spring Boot 概念—— 抽象地讲,让Spring根据配置和依赖关系管理在运行时找出实现自动注入 。这意味著您可以通过更改依赖项和配置文件来更改 message broker 。可以在这里找到目前已经支持的各种消息代理。

本文将使用 RabbitMQ 作为 message broker 。在此之前,让我们了解一下 broker (代理)的一些基本概念,以及为什么要在面向微服务的体系架构中需要它。

2. 微服务中的消息

在微服务体系架构中,我们有许多相互通信以完成请求的小型应用程序—它们的主要优点之一是改进了的可伸缩性。一个请求从多个下游微服务传递到完成是很常见的。例如,假设我们有一个 Service-A 内部调用 Service-BService-C 来完成一个请求:

是的,还会有其他组件,比如 Spring Cloud Eureka 、 Spring Cloud Zuul 等等,但我们还是专注关心这类架构的特有问题。

假设由于某种原因 Service-B 需要更多的时间来响应。也许它正在执行 I/O操作 或长时间的 DB事务 ,或者进一步调用其它导致 Service-B 变得更慢的服务,这些都使其无法更具效率。

现在,我们可以启动更多的 Service-B 实例来解决这个问题,这样很好,但是 Service-A 实际上是响应很快的,它需要等待 Service-B 的响应来进一步处理。这将导致 Service-A 无法接收更多的请求,这意味著我们还必须启动 Service-A 的多个实例。

另一种方法解决类似情况的是使用事件驱动的微服务体系架构。这基本上意味著 Service-A 不直接通过 HTTP 调用 Service-BService-C ,而是将请求或事件发布给 message broker (消息代理)。 Service-BService-C 将成为 message broker (消息代理)上此事件的订阅者。

与依赖HTTP调用的传统微服务体系架构相比,这有许多优点:

  • 提高可伸缩性和可靠性——现在我们知道哪些服务是整个应用程序中的真正瓶颈。
  • 鼓励松散耦合—— Service-A 不需要了解 Service-BService-C 。它只需要连接到 message broker 并发布事件。事件如何进一步编排取决于代理设置。通过这种方式, Service-A 可以独立地运行,这是微服务的核心概念之一。
  • 与遗留系统交互——通常我们不能将所有东西都移动到一个新的技术堆栈中。我们仍然必须使用遗留系统,虽然速度很慢,但是很可靠。

3. RabbitMQ

高级消息队列协议(AMQP) 是 RabbitMQ 用于消息传递的协议。虽然 RabbitMQ 支持其他一些协议,但是 AMQP 由于兼容性和它提供的大量特性而更受欢迎。

3.1 RabbitMQ架构设计

因此发布者将消息发布到 RabbitMQ 中称为 Exchange (交换器)。 Exchange (交换器)接收消息并将其路由到一个或多个 Queues (队列)。路由演算法依赖于 Exchange (交换器)类型和 routing(路由)key/header(与消息一起传递)。将 Exchange (交换器)连接到 Queues (队列)的这些规则称为 bindings (绑定)。

绑定可以有4种类型:

  • Direct : 它根据 routing key (路由键)将 Exchange (交换器)类型直接路由到特定的 Queues(队列)。
  • Fanout :它将消息路由到绑定 Exchange (交换器)中的所有 Queues (队列)。
  • Topic :它根据完全匹配或部分据 routing key (路由键)匹配将消息路由到(0、1或更多)的 Queues (队列)。
  • Headers :它类似于 Topic (主题)交换类型,但是它是基 routing header (路由头)而不是 routing key (路由键)来路由的。

来源:cloudamqp.com/

通过 Exchange (交换器)和 Queues (队列)发布和消费消息的整个过程是通过一个 Channel (通道)完成的。

有关路由的详细信息,请访问此链接。

3.2 RabbitMQ 设置

3.2.1 安装

我们可以从这里下载并安装基于我们的操作系统的二进位文件。

然而,在本文中,我们将使用 cloudamqp.com 提供的免费云安装。只需注册服务并登录即可。

在主仪表板上单击 创建新实例 :

然后给你的实例起个名字,然后进入下一步:

然后选择一个可用区:

最后,查看实例信息,点击右下角的 创建实例 :

就是这样。现在在云中运行了一个 RabbitMQ 实例。有关实例的更多信息,请转到您的仪表板并单击 新创建的实例 :

我们可以看到我们可以访问RabbitMQ实例的主机,比如从我们的项目连接所需的用户名和密码:

我们将在Spring应用程序中使用 AMQP URL 连接到这个实例,所以请在某个地方记下它。

您还可以通过单击左上角的 RabbitMQ manager 来查看管理器控制台。这将采用它来管理的您的 RabbitMQ 实例。

Project 配置

现在我们的设置已经准备好了,让我们创建我们的服务:

RabbitMQ

使用 Spring Initializr 创建一个脚手架项目。这将是我们的 producer 项目,我们将使用 REST 端点发布消息。

选择您喜欢的 Spring Boot 版本,添加 WebCloud Stream 依赖项,生成 Maven 项目:

注意:

请注意 cloud-stream 依赖项。这也需要像 RabbitMQKafka 等绑定器依赖项才能工作。

由于我们将使用 RabbitMQ ,添加以下 Maven 依赖项:

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-stream-binder-rabbit</artifactId>
</dependency>
复制代码

或者,我们也可以将两者结合起来使用 spring-cloud-starter-stream-rabbit :

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbit</artifactId>
</dependency>
复制代码

使用同样的方法,创建消费者项目,但仅使用 spring-cloud-starter-stream-rabbit 依赖项。

4. 创建生产者

如前所述,将消息从发布者传递到队列的整个过程是通过通道完成的。因此,让我们创建一个 HelloBinding 介面,其中包含我们的消息机制 greetingChannel :

interface HelloBinding {

@Output("greetingChannel")
MessageChannel greeting();
}
复制代码

因为这将发布消息,所以我们使用 @Output 注解。方法名可以是我们想要的任意名称,当然,我们可以在一个介面中有多个 Channel (通道)。

现在,让我们创建一个 REST ,它将消息推送到这个 Channel (通道)

@RestController
public class ProducerController {

private MessageChannel greet;

public ProducerController(HelloBinding binding) {
greet = binding.greeting();
}

@GetMapping("/greet/{name}")
public void publish(@PathVariable String name) {
String greeting = "Hello, " + name + "!";
Message<String> msg = MessageBuilder.withPayload(greeting)
.build();
this.greet.send(msg);
}
}
复制代码

上面,我们创建了一个 ProducerController 类,它有一个 MessageChannel 类型的属性 greet。这是通过我们前面声明的方法在构造函数中初始化的。

注意: 我们可以用简洁的方式做同样的事情,但是我们使用不同的名称来让您更清楚地了解事物是如何连接的。

然后,我们有一个简单的 REST 介面,它接收 PathVariablename ,并使用 MessageBuilder 创建一个 String 类型的消息。最后,我们使用 MessageChannel 上的 .send() 方法来发布消息。

现在,我们将在的主类中添加 @EnableBinding 注解,传入 HelloBinding 告诉 Spring 载入。

@EnableBinding(HelloBinding.class)
@SpringBootApplication
public class Application {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
复制代码

最后,我们必须告诉 Spring 如何连接到 RabbitMQ (通过前面的 AMQP URL ),并将 greetingChannel 连接到一可用的消费者。

这两个都是在 application.properties 中定义的:

spring.rabbitmq.addresses=<amqp url>

spring.cloud.stream.bindings.greetingChannel.destination = greetings

server.port=8080

5. 创建消费者

现在,我们需要监听之前创建的通道 greetingChannel 。让我们为它创建一个绑定:

public interface HelloBinding {

String GREETING = "greetingChannel";

@Input(GREETING)
SubscribableChannel greeting();
}

与生产者绑定的两个非常明显区别。因为我们正在消费消息,所以我们使用 SubscribableChannel@Input 注解连接到 greetingChannel ,消息数据将被推送这里。

现在,让我们创建处理数据的方法:

@EnableBinding(HelloBinding.class)
public class HelloListener {

@StreamListener(target = HelloBinding.GREETING)
public void processHelloChannelGreeting(String msg) {
System.out.println(msg);
}
}

在这里,我们创建了一个 HelloListener 类,在 processHelloChannelGreeting 方法上添加 @StreamListener 注解。这个方法需要一个字元串作为参数,我们刚刚在控制台列印了这个参数。我们还在类添加 @EnableBinding 启用了 HelloBinding

同样,我们在这里使用 @EnableBinding ,而不是主类,以便告诉我们如何使用。

看看我们的主类,我们没有任何修改:

@SpringBootApplication
public class Application {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
复制代码

application.properties 配置文件中,我们需要定义与生产者一样的属性,除了修改埠之外

spring.rabbitmq.addresses=<amqp url>
spring.cloud.stream.bindings.greetingChannel.destination=greetings
server.port=9090
复制代码

6. 全部测试

让我们同时启动生产者和消费者服务。首先,让我们通过点击端点 http://localhost:8080/greet/john 来生产消息。

在消费者日志中看到消息内容:

我们使用以下命令启动另一个消费者服务实例(在另一个埠(9091)上):

$ mvn spring-boot:run -Dserver.port=9091

现在,当我们点击生产者 REST 端点生产消息时,我们看到两个消费者都收到了消息:

这可能是我们在一些用例中想要的。但是,如果我们只想让一个消费者消费一条消息呢?为此,我们需要在 application.properties 中创建一个消费者组。消费者的配置文件:

spring.cloud.stream.bindings.greetingChannel.group = greetings-group

现在,再次在不同的埠上运行消费者的2个实例,并通过生产者生产消息再次查看:

这一切也可以在 RabbitMQ 管理器控制台看到:

7. 结论

在本文中,我们解释了消息传递的主要概念、它在微服务中的角色以及如何使用 Spring Cloud Stream 实现它。我们使用 RabbitMQ 作为消息代理,但是我们也可以使用其他流行的代理,比 如Kafka ,只需更改配置和依赖项。

与往常一样,本文使用的示例代码可以在GitHub获得完整的 源代码

原文: stackabuse.com/spring-clou…

作者:Dhananjay Singh

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