What is Spring Cloud Stream?
微服务中会经常使用消息中间件,通过消息中间件在服务与服务之间传递消息,例如RabbitMQ、Kafka和RocketMQ,无论使用哪一种消息中间件和服务之间都有一点耦合性,这个耦合性指的是原来使用RabbitMQ,现在要替换为RocketMQ,我们的微服务改动比较大,因为两款消息中间件有一些区别,使用Spring Cloud Stream来整合我们的消息中间件,这样就可以降低微服务和消息中间件的耦合性,做到轻松在不同消息中间件之间切换,然而Spring Cloud Stream官方整合了消息中间件,Spring Cloud Alibaba写了个starter可以支持RocketMQ。
Spring Cloud Stream是一个构建消息驱动微服务的框架,Spring Cloud Stream解决了开发人员无感知的使用消息中间件的问题,因为Spring Cloud Stream对消息中间件的进一步封装,可以做到代码层面对消息中间件的无感知,甚至于动态的切换中间件(rabbitmq切换为rocketmq或者kafka),使得微服务开发的高度解耦,服务可以关注更多自己的业务流程;
Spring Cloud Stream 重要概念:
Spring Cloud Stream 内部有几个概念:Binder 、Binding、input、output;
1、Binder:跟外部消息中间件集成的组件,用来创建Binding,各消息中间件都有自己的Binder实现;
例如:Kafka 的实现 KafkaMessageChannelBinder
RabbitMQ 的实现 RabbitMessageChannelBinder
RocketMQ 的实现 RocketMQMessageChannelBinder;
2、Binding:包括InputBinding和OutputBinding
Binding在消息中间件与应用程序提供的Provider和Consumer之间提供了一个桥梁,实现了开发者只需使用应用程序的 Provider 或 Consumer 生产或消费数据即可,屏蔽了开发者与底层消息中间件的接触;
3、input:应用程序通过input(相当于消费者consumer)与Spring Cloud Stream 中Binder交互,而Binder负责与消息中间件交互,因此,我们只需关注如何与Binder交互即可,而无需关注与具体消息中间件的交互。
4、output:output(相当于生产者producer)与Spring Cloud Stream中Binder交互;
组成 | 说明 |
---|---|
Binder | Binder是应用与消息中间件之间的封装,目前实现了Kafka和RabbitMQ的Binder,通过Binder可以很方便的连接中间件,可以动态的改变消息类型(对应于Kafka的topic,RabbitMQ的exchange),这些都可以通过配置文件来实现; |
@Input | 该注解标识输入通道,通过该输入通道接收消息进入应用程序 |
@Output | 该注解标识输出通道,发布的消息将通过该通道离开应用程序 |
@StreamListener | 监听队列,用于消费者的队列的消息接收 |
@EnableBinding | 将信道channel和exchange、topic绑定在一起 |
Spring Cloud Stream与RocketMQ应用:
1、创建项目添加依赖
<properties>
<java.version>1.8</java.version>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<spring-boot.version>2.2.5.RELEASE</spring-boot.version>
<spring-cloud-alibaba.version>2.2.1.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!--spring-cloud-starter-stream-rocketmq-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-stream-rocketmq</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>${spring-boot.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
2、application.properties配置文件
server.port=8090
########## RocketMQ 通用配置
# 客户端接入点,必填 rocketMQ的连接地址,binder高度抽象
spring.cloud.stream.rocketmq.binder.name-server=localhost:9876
# 日志级别
logging.level.com.alibaba.cloud.stream.binder.rocketmq=INFO
########## Produce Config
# output 的配置如下:bindings 具体生产消息、消费消息的桥梁
spring.cloud.stream.bindings.output.destination=test-topic
spring.cloud.stream.bindings.output.contentType=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.output.group=test-group
########## Consumer Config
# input 的配置:
spring.cloud.stream.bindings.input.destination=test-topic
spring.cloud.stream.bindings.input.contentType=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.input.group=test-group
3、消息的发送:
/**
* @author
* @Description: 发送消息
* @date 2021/1/26 0:49
*/
@Service
public class SenderService {
//spring cloud stream里面发消息通过 Source 发送
@Autowired
private Source source;
/**
* 发送消息的方法
* @param message
*/
public void sendMessage(String message){
boolean send = source.output().send(MessageBuilder.withPayload(message).build());
System.out.println(send);
}
}
4、接收消息:
/**
* @author
* @Description: 接收消息
* @date 2021/1/26 0:59
*/
@Service
public class ReceiveService {
//spring cloud stream里面发消息通过 Sink 发送
@Autowired
private Sink sink;
@StreamListener(value = Sink.INPUT)
public void getListener(String message){
System.out.println("test-group="+message);
}
}
5、SpringBoot入口类
@EnableBinding({Source.class, Sink.class})
@SpringBootApplication
public class MQApplication implements CommandLineRunner {
@Autowired
private SenderService senderService;
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(MQApplication.class,args);
}
@Override
public void run(String... args) throws Exception {
senderService.sendMessage("hello rocketmq-srping-cloud-stream2");
}
}
Spring Cloud Stream自定义信道:
/**
* @author
* @Description: 自定义Source
* @date 2021/1/27 23:22
*/
public interface MySource {
String OUTPUT1 = "output1";
@Output(MySource.OUTPUT1)
MessageChannel output1();
String OUTPUT2 = "output2";
@Output(MySource.OUTPUT2)
MessageChannel output2();
}
/**
* @author
* @Description: ${todo}
* @date 2021/1/27 23:24
*/
public interface MySink {
String INPUT1 = "input1";
@Input(MySink.INPUT1)
SubscribableChannel input1();
String INPUT2= "input2";
@Input(MySink.INPUT2)
SubscribableChannel input2();
}
server.port=8090
########## RocketMQ 通用配置
# 客户端接入点,必填 rocketMQ的连接地址,binder高度抽象
spring.cloud.stream.rocketmq.binder.name-server=localhost:9876
# 日志级别
logging.level.com.alibaba.cloud.stream.binder.rocketmq=INFO
########## Produce Config
# output 的配置如下:bindings 具体生产消息、消费消息的桥梁
spring.cloud.stream.bindings.output1.destination=test-topic1
spring.cloud.stream.bindings.output1.content-type=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.output1.group=test-group1
spring.cloud.stream.bindings.output2.destination=test-topic2
spring.cloud.stream.bindings.output2.content-type=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.output2.group=test-group2
########## Consumer Config
# input 的配置:
spring.cloud.stream.bindings.input1.destination=test-topic1
spring.cloud.stream.bindings.input1.content-type=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.input1.group=test-group1
spring.cloud.stream.bindings.input2.destination=test-topic2
spring.cloud.stream.bindings.input2.content-type=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.input2.group=test-group2
发送消息指定不同的分组,或者多个接收消息指定相同组名称只有一个能接收到消息。
Spring Cloud Stream RocketMQ事务消息:
上图说明事务消息方案,大致为两个流程:正常事务消息的发送及提交、事务消息的补偿流程;
Half(Prepare) Message:
指的是暂不能投递的消息,发送方已经将消息成功发送到了 MQ 服务端,但是服务端未收到生产者对该消息的二次确认,此时该消息被标记成“暂不能投递”状态,处于该种状态下的消息即半消息。
1、事务消息发送及提交:
(1)producer发送half message消息
(2)服务端响应消息写入结果
(3)根据发送结果执行本地事务(如果写入失败,此时half消息对业务不可见,本地逻辑不执行,需要将UNKNOW、commit、rollback告诉broker这是一个oneway消息,而且失败不重试)
(4)根据本地事务状态执行Commit或者Rollback(MQ Server 收到 Commit 状态则将半消息标记为可投递,订阅方最终将收到该消息;MQ Server 收到 Rollback 状态则删除半消息,订阅方将不会接受该消息。)
2、补偿流程:
(5)对没有Commit/Rollback的事务消息(pending状态的消息),从服务端发起一次“回查”;
(6)Producer收到回查消息,检查回查消息对应的本地事务的状态;
(7)根据本地事务状态,重新Commit或者Rollback;
补偿阶段用于解决消息Commit或者Rollback发生超时或者失败的情况;
事务消息一共有三种状态:提交状态、回滚状态、中间状态;
TransactionStatus.CommitTransaction: 提交事务,代表消费者可以消费此消息;
TransactionStatus.RollbackTransaction: 回滚事务,代表消息将被删除,不能被消费;
TransactionStatus.Unknown: 中间状态,代表需要检查消息队列来确定状态;
代码书写:
application.properties配置文件:
#--------------------------事务消息生产的配置-----------------------
spring.cloud.stream.bindings.outputTX.destination=TransactionTopic
spring.cloud.stream.bindings.outputTX.content-type=application/json
spring.cloud.stream.rocketmq.bindings.outputTX.producer.group=myTxProducerGroup
#是否为事务消息,默认为false表示不是事务消息,true表示是事务消息
spring.cloud.stream.rocketmq.bindings.outputTX.producer.transactional=true
#--------------------------事务消息消费的配置-----------------------
spring.cloud.stream.bindings.inputTX.destination=TransactionTopic
spring.cloud.stream.bindings.inputTX.content-type=text/plain
spring.cloud.stream.bindings.inputTX.group=transaction-group
spring.cloud.stream.rocketmq.bindings.inputTX.consumer.broadcasting=false
自定义事务通道:
/**
* @author
* @Description: 自定义Source
* @date 2021/1/27 23:22
*/
public interface MySource {
String OUTPUTTX = "outputTX";
@Output(MySource.OUTPUTTX)
MessageChannel outputTX();
}
public interface MySink {
String INPUTTX= "inputTX";
@Input(MySink.INPUTTX)
SubscribableChannel inputTX();
}
发送事务消息:
/**
* @author
* @Description: 发送事务消息
* @date 2021/1/28 0:31
*/
@Component
public class Sender {
@Autowired
private MySource mySource;
/**
* 发送事务消息
* @param msg 消息内容
* @param num
* @param <T>
*/
public <T> void sendTransactionalMessage(T msg, int num){
MessageBuilder<T> builder = MessageBuilder.withPayload(msg)
.setHeader(MessageHeaders.CONTENT_TYPE, MimeTypeUtils.APPLICATION_JSON)
.setHeader("test", String.valueOf(num));
Message message = builder.build();
boolean flag = mySource.outputTX().send(message);
System.out.println(flag);
}
}
/**
* 指定监听事务消息组为:myTxProducerGroup
* corePoolSize 和 maximumPoolSize 默认都为1
*/
@RocketMQTransactionListener(txProducerGroup = "myTxProducerGroup", corePoolSize = 5, maximumPoolSize = 10)
public class TransactionListenerImpl implements RocketMQLocalTransactionListener {
/**
* 执行本地事务:也就是执行本地业务逻辑
*
* @param msg
* @param arg
* @return
*/
@Override
public RocketMQLocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
Object num = msg.getHeaders().get("test");
if ("1".equals(num)) {
System.out.println("executer: " + new String((byte[]) msg.getPayload()) + " unknown");
return RocketMQLocalTransactionState.UNKNOWN;
}
else if ("2".equals(num)) {
System.out.println("executer: " + new String((byte[]) msg.getPayload()) + " rollback");
return RocketMQLocalTransactionState.ROLLBACK;
}
System.out.println("executer: " + new String((byte[]) msg.getPayload()) + " commit");
return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
}
/**
* 回调检查
*
* @param msg
* @return
*/
@Override
public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message msg) {
System.out.println("check: " + new String((byte[]) msg.getPayload()));
return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
}
}
SpringBoot入口类:
@EnableBinding({Source.class, Sink.class, MySource.class, MySink.class})
@SpringBootApplication
public class MQApplication implements CommandLineRunner {
@Autowired
private Sender sender;
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(MQApplication.class,args);
}
@Override
public void run(String... args) throws Exception {
sender.sendTransactionalMessage("transactionMessage1",1);
sender.sendTransactionalMessage("transactionMessage2",2);
sender.sendTransactionalMessage("transactionMessage3",3);
}
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