Spring Cloud Stream 消息驱动微服务 相关图形，dljd，cat - spring cloud alibaba

一 业务

1. 多个微服务

二 需求

1. 多个微服务之间需要通过消息中间件互相传递消息。
2. 在面对不同的MQ产品（RabbitMQ、Kafka、RocketMQ）时，做到消息中间件和微服务的代码之间耦合性降到最低，甚至任意切换消息中间件而不用动微服务的代码。

三 解决方案

1 功能“集”:降低微服务和消息中间件的耦合性

2 “神”冰箱：spring cloud stream整合消息中间件（RabbitMQ、Kafka、RocketMQ）

四 完成学习

1 思想、思路

1. 按照官方的定义，Spring Cloud Stream 是一个构建消息驱动微服务的框架

   1. Spring Cloud Stream解决了开发人员无感知的使用消息中间件的问题。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；

      1. String cloud stream对各个MQ产品（RabbitMQ、Kafka、RocketMQ）的连接和各种操作，做了一层高度的抽象。在String cloud stream的加持下，我们可任意选用某一种消息中间件而不用修改微服务的代码。
      2. 相当于ORM框架（hibernate、mybatis），对底层的多种数据库产品的连接和各种操作做了一层高度的抽象。在ORM框架的加持下，我们可任意选用某一种数据库而不用修改代码。
2. Spring Cloud Stream官方只支持rabbitmq 和 kafka，spring cloud alibaba新写了一个starter可以使Spring Cloud Stream支持RocketMQ；

2 体系组织

1. spring cloud stream是spring cloud提供的一个子项目（或称 框架）。

2. application core是我们写的微服务的代码，可以有多个application core，即有多个微服务。

   1. output：微服务发消息到消息中间件
   2. input：微服务接收消息中间件的消息。

3. binder：绑定器

   1. spring cloud stream子项目（框架）给我们封装的东西叫binder。
   2. spring cloud stream封装的binder对微服务和消息中间件之间发消息和接消息的操作做了高度的抽象、封装。
   3. binder用于创建binding，从而绑定具体的消息中间件。
   4. 消息中间件都有自己的Binder实现；比如Kafka 的实现KafkaMessageChannelBinder，RabbitMQ的实现RabbitMessageChannelBinder以及RocketMQ 的实现 RocketMQMessageChannelBinder；

4. binding

   1. 包括 Input Binding 和 Output Binding；
   2. 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；
5. 常用的消息中间件：kafka、rabbimq、rokectmq

6. 开发过程中使用到的类、注解：

   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   组成	说明
   Binder 绑定器（各个消息中间件的绑定器不同）	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 注解，表明是一个输入管道	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 注解，表明是一个输出管道	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 注解	监听队列，用于消费者的队列的消息接收
   @EnableBinding 注解，开启（Enable）绑定功能	将信道channel和exchange、topic绑定在一起

3 工作流程

1. 第一步：Pom.xml引入依赖

2. 第二步：application.properties配置

   1. ➌Binder

      1. RocketMQ服务器地址

   2. ➍Bindings

      1. input的3要素键值对：String:BindingProperties对象的属性（这里的string是input）
      2. output的3要素键值对：String:BindingProperties对象的属性（这里的string是output）

3. 第三步：编码

   1. ➊Source

      1. ➋输出信道，发送消费

   2. ➊Sink

      1. ➋输入信道，消费消息
4. 第四步：验证

4 源码分析：弊端

1. 组id是com.alibaba.cloud

   1. pom.xml中依赖是：spring-cloud-starter-rocketmq

      1. 对应的jar包是：com.alibaba.cloud.spring-cloud-starter-stream-rocketmq.jar

         1. 自动装配解析：META-INF/spring.factories

            org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
            com.alibaba.cloud.stream.binder.rocketmq.config.RocketMQComponent4BinderAutoConfiguration

            1. 自动装配的类：RocketMQComponent4BinderAutoConfiguration.java

               1. RocketMQ的自动装配：@AutoConfigureAfter({RocketMQAutoConfiguration.class})

                  1. RocketMQ属性的配置：@EnableConfigurationProperties({RocketMQProperties.class})

                  2. 命名服务的地址：nameServer

                  3. 生产者：producer

         2. 源码解析：

            1. Binder属性配置：RocketMQBinderConfigurationProperties.java
               applicatoin.properties中

               # 客户端接入点，必填
               spring.cloud.stream.rocketmq.binder.name-server=192.168.172.128:9876
               对应的源码，如下图所示

               

            2. Bindings属性配置：RocketMQBindingProperties.java

               1. 生产者Bindings属性配置
               2. 消费者Bindings属性配置

            3. 消费者属性配置：RocketMQConsumerProperties.java

               1. 标签属性配置
               2. sql属性配置
               3. 集群方式：广播模式 或 集群模式

            4. 生产者属性配置：RocketMQProducerProperties.java

               1. 组属性配置
               2. 事务消息属性配置
               3. 同步异步属性配置
            5. RocketMQExtendedBindingProperties

2. 分析总结：

   1. 配置项目太少，所以在spring cloud stream加持下RocketMQ的一些功能是实现不了的。即使用spring cloud stream + RocketMQ比单独使用RocketMQ时，功能要少一些，只提供了核心的常用的功能配置属性。
   2. 以等alibaba升级了版本后，直接去看生产者或消费者的属性配置类（RocketMQProducerProperties.java、RocketMQConsumerProperties.java）多加了哪些属性，多加了属性就表明相应地会增加一些对应的功能。

五 配置应用

1 stream + rocketmq的HelloWorld程序

1. 第一步：新建springboot项目、pom.xml

   1. 第1步：引入spring cloud stream的起步依赖：

      
      com.alibaba.cloud
      spring-cloud-starter-stream-rocketmq
      
   2. 第2步：依赖父项目spring cloud alibaba，解决了spring cloud stream的起步依赖没有版本号从而不能引入的问题：
      2.2.1.RELEASE

   3. 注意：兼容性问题：

      注意版本需要使用springboot2.2.5

      2.2.5.RELEASE
      2.2.1.RELEASE

   4. 第3步：依赖spring-cloud-starter-web，有

2. 第二步：application.properties配置文件：组一样竞争关系

   ########## RocketMQ 通用配置
   # 配置绑定器binder连接某个消息中间件（由ip和port指定），高度抽象，用于屏蔽不同消息中间件之间的差异（相当于ORM框架中的hibernate和mybatis）
   spring.cloud.stream.rocketmq.binder.name-server=192.168.172.128:9876

   # 日志级别
   logging.level.com.alibaba.cloud.stream.binder.rocketmq=INFO

   ########## Consumer Config### bindings是微服务与具体消息中间件沟通（发消息，收消息）的桥梁 #######
   # input 的配置：
   spring.cloud.stream.bindings.input.destination=test-topic
   spring.cloud.stream.bindings.input.content-type=text/plain
   spring.cloud.stream.bindings.input.group=test-group

   ########## Produce Config
   # output 的配置如下：
   spring.cloud.stream.bindings.output.destination=test-topic
   spring.cloud.stream.bindings.output.content-type=text/plain
   spring.cloud.stream.bindings.output.group=test-group

3. 第三步：编码

   1. 第1步：SendService.java

      1. 发送消息：

         @EnableBinding(Source.class)
         @Service
         public class SenderService {

         //Source是spring cloud stream封装的
         @Autowired
         private Source source;
         //发送消息的方法
         public void send(String msg) throws Exception {

         //获取订阅通（信）道：source.output()==MessageChannel

         //发送消息MessageChannel.send()的参数是：Message.java

         // 返回值：布尔类型
         boolean flag = source.output().send(MessageBuilder.withPayload(msg).build());
         System.out.println(“消息发送：” + flag);
         }
         }

   2. 第2步：Application.java发送消息的方式（或使用XxxController.java）

   3. ReceiveService.java接收消

      1. 方案1：手动调用方法去接收（while true死循环）：Sink.input获取订阅信道

         //获取消息通（信）道：source.input()==SubscribableChannel

         //发送消息SubscribableChannel.subscrible()的参数是：Message.java

      2. 方案2：自动监听方式@EnableBinding(Sink.class) + @StreamListener(“input”)

         @EnableBinding(Sink.class)
         public class ReceiveService {

         @StreamListener(“input”)
         public void receiveInput1(String receiveMsg) {
         System.out.println(“input 接收到的消息: “ + receiveMsg);
         }
         }

4. 第四步：验证

   1. MQ管控台

      1. 目的地有消息：spring.cloud.stream.bindings.input.destination=test-topic
      2. 消息被消费
      3. 控制台打印

2 自定义信道：input1 + output1 + 扩展多个inputX多个outputX

在前面的案例中，我们已经实现了一个基础的 Spring Cloud Stream 消息传递处理操作，但在操作之中使用的是系统提供的 Source （output）、Sink（input），接下来我们来看一下自定义信道名称；

1. 第一步：pom.xml

2. 第二步：application.properties：：组一样竞争关系

   1. ########## 自定义
      # 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

      # output 的配置：
      spring.cloud.stream.bindings.output1.destination=test-topic1
      spring.cloud.stream.bindings.output1.content-type=text/plain

   2. spring.cloud.stream.bindings.input1.group=test-group1

3. 第三步：编码

   1. 第1步：自定义Source接口

      public interface MySource {

      String OUTPUT1 = “output1”;

    @Output(MySource.*OUTPUT1*)
    MessageChannel output1();  
    \}
2.  第2步：发送消息业务层，SendService.java
3.  第3步：自定义Sink接口
    public interface MySink \{ 
    String *INPUT1* = "input1";  
    @Input(MySink.*INPUT1*)
    SubscribableChannel input1();  
    \}
4.  第4步：接收消息业务层，ReceiveService.java
5.  第5步：applicaton.java 或 XxxController.java中发送、消费消息
    1.  发送消息
    2.  接收消息
        1.  传统方式：手动调用receive方法（while死循环）
        2.  自动监听方式：@EnableBinding(Sink.class) + @StreamListener("input")

1. 第四步：验证

2. 第五步：扩展

   1. 第1步：多个发送

      1. 

   2. 第2步：多个消费

      

3 Stream + RocketMQ事务消息

（1）流原

1. 第一步：生产者MQ Producer发送一条“半”消息Send Half Msg到消息中间件服务器MQ Server，即并不提交。

   1. 注：此时这条“半”消息对于消费者MQ Subscriber来说是不能消费、甚至说是不可见的
2. 第二步：消息中间件服务器MQ Server返回给生产者MQ Producer一个响应，如200 OK。

3. 第三步：生产者MQ Producer执行本地的事务Local Transaction

   1. 注：本地事务指：你做业务逻辑处理，比如说你要插入订单、比如说你要修改订单状态。

4. 第四步：如果本地的事务Local Transaction提交成功，返回提交Commit，否则返回回滚Rollback，给到消息服务器MQ Server。消息服务器MQ Server接收到提交Commit后，把“半”消息Send Half Msg变成了“可用的”消息。如果消息服务器MQ Server接收到回滚Rollback，那么消息服务器MQ Server就会把这条消息删除掉Rollback Delete Msg。

   1. 注：此时这条“可用消息”就可以让消费者MQ Subscriber可见、可消费了。
5. 第五步：如果本地的事务Local Transaction一直没有给消息服务器MQ Server发送状态（提交或回滚状态），即超时。那么消息服务器MQ Server会回调（5 Check back）生产者MQ Producer的方法。
6. 第六步：生产者MQ Producer的回调（5 Check back）方法中，要写代码去检查本地事务（6 check the state of local Transaction）。检查什么呢？即检查本地事务插入订单操作有没有成功，我们可以通过查询数据库来得到结果。
7. 第七步：如果检查的结果是插入成功，可以返回提交Commit，否则返回回滚Rollback，给到消息服务器MQ Server。

（2）配置应用：Stream + RocketMQ事务消息

1. 第一步：创建新的springboot项目
2. 第二步：pom.xml加依赖：：spring-cloud-starter-rocketmq

3. 第三步：application.properties

   #————————————— 事务消息 begin ————————————————
   #**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

   #**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
   1#————————————— 事务消息 end ————————————————

4. 第四步：编码

   1. 第1步：生产者

      1. a.自定义信道

         public interface MySource {

         String OUTPUTTx= “outpuTx”;

        @Output(MySource.*OUTPUTTX*)
        MessageChannel outputTX();  
        \}
    2.  b.发送事务消息，SenderService.java
            @Autowired
            private MySource mySource;
            public <T> void sendTransactionalMsg(T msg, int num) throws Exception {
                //  需要构建的消息对象MessageBuilder 
                MessageBuilder builder = MessageBuilder.withPayload(msg)
                        .setHeader(MessageHeaders.CONTENT_TYPE, MimeTypeUtils.APPLICATION_JSON);
                builder.setHeader("test", String.valueOf(num));
                Message message = builder.build();
                boolean flag = mySource.outputTX().send(message);
                System.out.println("inputTX 事务消息发送：" + flag);
            }
    3.  c.执行本地事务和本地事务检查
            //   执行本地事务和本地事务检查：
            //       监听器
            @RocketMQTransactionListener(txProducerGroup = "myTxProducerGroup", corePoolSize = 5, maximumPoolSize = 10)
            public class TransactionListenerImpl implements RocketMQLocalTransactionListener {
               @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");
                    //  未知，需要二次检查
                     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
               @Override
               public RocketMQLocalTransactionState checkLocalTransaction(Message msg) {
                  System.out.println("check: " + new String((byte[]) msg.getPayload()));
                  //  假设回调检查没有异常，则返回commit
                  return RocketMQLocalTransactionState.COMMIT;
               }
            }
    4.  d.程序入口类application.java![b0caaccf747e43aeb11f126b9f0dd43b.png][]
2.  第2步：消费者
    1.  a.MySink.java
    2.  b.ReceiveService.java
        1.  监听器自动接收消费
        2.  .output 或 .input手动调用消息
3.  第3步：程序入口类![631967e803934e1fba6d1bcb413c7d02.png][]

1. 第五步：测试验证

   1. 生产者

      1. 返回commit，事务正常提交，消费者可见、也可消费消息
      2. 返回rallback，事务回滚，消息删除
      3. 超时，运行二次检查方法

   2. 消费者

      1. 成功接收到所有的消息

4 纲：生产者和消费者按标签tag发送或消费消息

六 开发的时候有两种选择

1. 一种就是 直接SpringBoot + RocketMQ整合实现消息传送；
2. 一种就是 使用Spring Cloud Stream对消息中间件的包装，来实现消息传送；