RabbitMQ六中工作模式-RPC模式

RabbitMQ-RPC模式

如果我们需要在远程电脑上运行一个方法，并且还要等待一个返回结果该怎么办？这和前面的例子不太一样, 这种模式我们通常称为远程过程调用,即RPC.

在本节中，我们将会学习使用RabbitMQ去搭建一个RPC系统：一个客户端和一个可以升级(扩展)的RPC服务器。为了模拟一个耗时任务，我们将创建一个返回斐波那契数列的虚拟的RPC服务。

客户端

在客户端定义一个RPCClient类,并定义一个call()方法,这个方法发送一个RPC请求,并等待接收响应结果

RPCClient client = new RPCClient();
String result = client.call("4");
System.out.println( "第四个斐波那契数是: " + result);

回调队列 Callback Queue

使用RabbitMQ去实现RPC很容易。一个客户端发送请求信息，并得到一个服务器端回复的响应信息。为了得到响应信息，我们需要在请求的时候发送一个“回调”队列地址。我们可以使用默认队列。下面是示例代码：

//定义回调队列,
//自动生成对列名,非持久,独占,自动删除
callbackQueueName = ch.queueDeclare().getQueue();

//用来设置回调队列的参数对象
BasicProperties props = new BasicProperties
                            .Builder()
                            .replyTo(callbackQueueName)
                            .build();
//发送调用消息
ch.basicPublish("", "rpc_queue", props, message.getBytes());

消息属性 Message Properties

AMQP 0-9-1协议定义了消息的14个属性。大部分属性很少使用，下面是比较常用的4个:

deliveryMode:将消息标记为持久化(值为2)或非持久化(任何其他值)。

contentType:用于描述mime类型。例如，对于经常使用的JSON格式，将此属性设置为:application/json。

replyTo:通常用于指定回调队列。

correlationId:将RPC响应与请求关联起来非常有用。

关联id (correlationId)：

在上面的代码中，我们会为每个RPC请求创建一个回调队列。 这是非常低效的，这里还有一个更好的方法:让我们为每个客户端创建一个回调队列。

这就提出了一个新的问题，在队列中得到一个响应时，我们不清楚这个响应所对应的是哪一条请求。这时候就需要使用关联id（correlationId）。我们将为每一条请求设置唯一的的id值。稍后，当我们在回调队列里收到一条消息的时候，我们将查看它的id属性，这样我们就可以匹配对应的请求和响应。如果我们发现了一个未知的id值，我们可以安全的丢弃这条消息，因为它不属于我们的请求。

小结

RPC的工作方式是这样的:

  • 对于RPC请求，客户端发送一条带有两个属性的消息:replyTo,设置为仅为请求创建的匿名独占队列,和correlationId,设置为每个请求的惟一id值。
  • 请求被发送到rpc_queue队列。
  • RPC工作进程(即:服务器)在队列上等待请求。当一个请求出现时，它执行任务,并使用replyTo字段中的队列将结果发回客户机。
  • 客户机在回应消息队列上等待数据。当消息出现时，它检查correlationId属性。如果匹配请求中的值，则向程序返回该响应数据。

代码

服务器端

package rabbitmq.rpc;

import java.io.IOException;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

import com.rabbitmq.client.AMQP;
import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
import com.rabbitmq.client.Delivery;
import com.rabbitmq.client.AMQP.BasicProperties;

public class RPCServer {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ConnectionFactory f = new ConnectionFactory();
		f.setHost("192.168.64.140");
		f.setPort(5672);
		f.setUsername("admin");
		f.setPassword("admin");
		
		Connection c = f.newConnection();
		Channel ch = c.createChannel();
		/*
		 * 定义队列 rpc_queue, 将从它接收请求信息
		 * 
		 * 参数:
		 * 1. queue, 对列名
		 * 2. durable, 持久化
		 * 3. exclusive, 排他
		 * 4. autoDelete, 自动删除
		 * 5. arguments, 其他参数属性
		 */
		ch.queueDeclare("rpc_queue",false,false,false,null);
		ch.queuePurge("rpc_queue");//清除队列中的内容
		
		ch.basicQos(1);//一次只接收一条消息
		
		
		//收到请求消息后的回调对象
		DeliverCallback deliverCallback = new DeliverCallback() {
			@Override
			public void handle(String consumerTag, Delivery message) throws IOException {
				//处理收到的数据(要求第几个斐波那契数)
				String msg = new String(message.getBody(), "UTF-8");
				int n = Integer.parseInt(msg);
				//求出第n个斐波那契数
				int r = fbnq(n);
				String response = String.valueOf(r);
				
				//设置发回响应的id, 与请求id一致, 这样客户端可以把该响应与它的请求进行对应
				BasicProperties replyProps = new BasicProperties.Builder()
						.correlationId(message.getProperties().getCorrelationId())
						.build();
				/*
				 * 发送响应消息
				 * 1. 默认交换机
				 * 2. 由客户端指定的,用来传递响应消息的队列名
				 * 3. 参数(关联id)
				 * 4. 发回的响应消息
				 */
				ch.basicPublish("",message.getProperties().getReplyTo(), replyProps, response.getBytes("UTF-8"));
				//发送确认消息
				ch.basicAck(message.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);
			}
		};
		
		//
		CancelCallback cancelCallback = new CancelCallback() {
			@Override
			public void handle(String consumerTag) throws IOException {
			}
		};
		
		//消费者开始接收消息, 等待从 rpc_queue接收请求消息, 不自动确认
		ch.basicConsume("rpc_queue", false, deliverCallback, cancelCallback);
	}

	protected static int fbnq(int n) {
		if(n == 1 || n == 2) return 1;
		
		return fbnq(n-1)+fbnq(n-2);
	}
}

客户端

package rabbitmq.rpc;

import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;
import com.rabbitmq.client.Delivery;
import com.rabbitmq.client.AMQP.BasicProperties;

public class RPCClient {
	Connection con;
	Channel ch;
	
	public RPCClient() throws Exception {
		ConnectionFactory f = new ConnectionFactory();
		f.setHost("192.168.64.140");
		f.setUsername("admin");
		f.setPassword("admin");
		con = f.newConnection();
		ch = con.createChannel();
	}
	
	public String call(String msg) throws Exception {
		//自动生成对列名,非持久,独占,自动删除
		String replyQueueName = ch.queueDeclare().getQueue();
		//生成关联id
		String corrId = UUID.randomUUID().toString();
		
		//设置两个参数:
		//1. 请求和响应的关联id
		//2. 传递响应数据的queue
		BasicProperties props = new BasicProperties.Builder()
				.correlationId(corrId)
				.replyTo(replyQueueName)
				.build();
		//向 rpc_queue 队列发送请求数据, 请求第n个斐波那契数
		ch.basicPublish("", "rpc_queue", props, msg.getBytes("UTF-8"));
		
		//用来保存结果的阻塞集合,取数据时,没有数据会暂停等待
		BlockingQueue<String> response = new ArrayBlockingQueue<String>(1);
		
		//接收响应数据的回调对象
		DeliverCallback deliverCallback = new DeliverCallback() {
			@Override
			public void handle(String consumerTag, Delivery message) throws IOException {
				//如果响应消息的关联id,与请求的关联id相同,我们来处理这个响应数据
				if (message.getProperties().getCorrelationId().contentEquals(corrId)) {
					//把收到的响应数据,放入阻塞集合
					response.offer(new String(message.getBody(), "UTF-8"));
				}
			}
		};

		CancelCallback cancelCallback = new CancelCallback() {
			@Override
			public void handle(String consumerTag) throws IOException {
			}
		};
		
		//开始从队列接收响应数据
		ch.basicConsume(replyQueueName, true, deliverCallback, cancelCallback);
		//返回保存在集合中的响应数据
		return response.take();
	}
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		RPCClient client = new RPCClient();
		while (true) {
			System.out.print("求第几个斐波那契数:");
			int n = new Scanner(System.in).nextInt();
			String r = client.call(""+n);
			System.out.println(r);
		}
	}
}
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