.net平台的rabbitmq使用封装demo详解

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前言

　　RabbitMq大家再熟悉不过，这篇文章主要针对rabbitmq学习后封装RabbitMQ.Client的一个分享。文章最后，我会把封装组件和demo奉上。

什么是rabbitMQ

RabbitMQ是一个由erlang开发的AMQP（Advanced Message Queue 高级消息队列协议）的开源实现，能够实现异步消息处理

RabbitMQ是一个消息代理：它接受和转发消息。
你可以把它想象成一个邮局：当你把你想要发布的邮件放在邮箱中时，你可以确定邮差先生最终将邮件发送给你的收件人。在这个比喻中，RabbitMQ是邮政信箱，邮局和邮递员。

RabbitMQ和邮局的主要区别在于它不处理纸张，而是接受，存储和转发二进制数据块

优点：异步消息处理
业务解耦（下订单操作：扣减库存、生成订单、发红包、发短信），将下单操作主流程：扣减库存、生成订单，然后通过MQ消息队列完成通知，发红包、发短信，错峰流控（通知量消息量订单量大的情况实现MQ消息队列机制，淡季情况下访问量会少）

灵活的路由（Flexible Routing）
在消息进入队列之前，通过 Exchange 来路由消息的。对于典型的路由功能，RabbitMQ 已经提供了一些内置的 Exchange 来实现。针对更复杂的路由功能，可以将多个 Exchange 绑定在一起，也通过插件机制实现自己的 Exchange 。

RabbitMQ网站端口号：15672
程序里面实现的端口为：5672

Rabbitmq的关键术语

　　1、绑定器(Binding)：根据路由规则绑定Queue和Exchange。

　　2、路由键(Routing Key)：Exchange根据关键字进行消息投递。

　　3、交换机（Exchange）：指定消息按照路由规则进入指定队列

　　4、消息队列（Queue）：消息的存储载体

　　5、生产者（Producer）：消息发布者。

　　6、消费者（Consumer）：消息接收者。

Rabbitmq的运作

　　从下图可以看出，发布者（Publisher）是把消息先发送到交换器（Exchange），再从交换器发送到指定队列（Queue），而先前已经声明交换器与队列绑定关系，最后消费者（Customer）通过订阅或者主动取指定队列消息进行消费。

　　那么刚刚提到的订阅和主动取可以理解成，推（被动），拉（主动）。

　　推，只要队列增加一条消息，就会通知空闲的消费者进行消费。（我不找你，就等你找我，观察者模式）

　　拉，不会通知消费者，而是由消费者主动轮循或者定时去取队列消息。（我需要才去找你）

　　使用场景我举个例子，假如有两套系统订单系统和发货系统，从订单系统发起发货消息指令，为了及时发货，发货系统需要订阅队列，只要有指令就处理。

　　可是程序偶尔会出异常，例如网络或者DB超时了，把消息丢到失败队列，这个时候需要重发机制。但是我又不想while(IsPostSuccess == True)，因为只要出异常了，会在某个时间段内都会有异常，这样的重试是没意义的。

　　这个时候不需要及时的去处理消息，有个JOB定时或者每隔几分钟（失败次数*间隔分钟）去取失败队列消息，进行重发。

Publish（发布）的封装

　　步骤：初始化链接->声明交换器->声明队列->换机器与队列绑定->发布消息。注意的是，我将Model存到了ConcurrentDictionary里面，因为声明与绑定是非常耗时的，其次，往重复的队列发送消息是不需要重新初始化的。

/// <summary>
          /// 交换器声明
          /// </summary>
          /// <param name="iModel"></param>
          /// <param name="exchange">交换器</param>
          /// <param name="type">交换器类型：
          /// 1、Direct Exchange – 处理路由键。需要将一个队列绑定到交换机上，要求该消息与一个特定的路由键完全
          /// 匹配。这是一个完整的匹配。如果一个队列绑定到该交换机上要求路由键 “dog”，则只有被标记为“dog”的
          /// 消息才被转发，不会转发dog.puppy，也不会转发dog.guard，只会转发dog
         /// 2、Fanout Exchange – 不处理路由键。你只需要简单的将队列绑定到交换机上。一个发送到交换机的消息都
         /// 会被转发到与该交换机绑定的所有队列上。很像子网广播，每台子网内的主机都获得了一份复制的消息。Fanout
         /// 交换机转发消息是最快的。
         /// 3、Topic Exchange – 将路由键和某模式进行匹配。此时队列需要绑定要一个模式上。符号“#”匹配一个或多
         /// 个词，符号“*”匹配不多不少一个词。因此“audit.#”能够匹配到“audit.irs.corporate”，但是“audit.*”
         /// 只会匹配到“audit.irs”。</param>
         /// <param name="durable">持久化</param>
         /// <param name="autoDelete">自动删除</param>
         /// <param name="arguments">参数</param>
         private static void ExchangeDeclare(IModel iModel, string exchange, string type = ExchangeType.Direct,
             bool durable = true,
             bool autoDelete = false, IDictionary<string, object> arguments = null)
         {
             exchange = exchange.IsNullOrWhiteSpace() ? "" : exchange.Trim();
             iModel.ExchangeDeclare(exchange, type, durable, autoDelete, arguments);
         }
 
         /// <summary>
         /// 队列声明
         /// </summary>
         /// <param name="channel"></param>
         /// <param name="queue">队列</param>
         /// <param name="durable">持久化</param>
         /// <param name="exclusive">排他队列，如果一个队列被声明为排他队列，该队列仅对首次声明它的连接可见，
         /// 并在连接断开时自动删除。这里需要注意三点：其一，排他队列是基于连接可见的，同一连接的不同信道是可
         /// 以同时访问同一个连接创建的排他队列的。其二，“首次”，如果一个连接已经声明了一个排他队列，其他连
         /// 接是不允许建立同名的排他队列的，这个与普通队列不同。其三，即使该队列是持久化的，一旦连接关闭或者
         /// 客户端退出，该排他队列都会被自动删除的。这种队列适用于只限于一个客户端发送读取消息的应用场景。</param>
         /// <param name="autoDelete">自动删除</param>
         /// <param name="arguments">参数</param>
         private static void QueueDeclare(IModel channel, string queue, bool durable = true, bool exclusive = false,
            bool autoDelete = false, IDictionary<string, object> arguments = null)
         {
             queue = queue.IsNullOrWhiteSpace() ? "UndefinedQueueName" : queue.Trim();
             channel.QueueDeclare(queue, durable, exclusive, autoDelete, arguments);
        }
 
        /// <summary>
        /// 获取Model
        /// </summary>
       /// <param name="exchange">交换机名称</param>
        /// <param name="queue">队列名称</param>
         /// <param name="routingKey"></param>
         /// <param name="isProperties">是否持久化</param>
        /// <returns></returns>
         private static IModel GetModel(string exchange, string queue, string routingKey, bool isProperties = false)
        {
          return ModelDic.GetOrAdd(queue, key =>
            {
                 var model = _conn.CreateModel();
                ExchangeDeclare(model, exchange, ExchangeType.Fanout, isProperties);
                 QueueDeclare(model, queue, isProperties);
                model.QueueBind(queue, exchange, routingKey);
                ModelDic[queue] = model;
                 return model;
            });
        }
 
       /// <summary>
       /// 发布消息
         /// </summary>
       /// <param name="routingKey">路由键</param>
         /// <param name="body">队列信息</param>
        /// <param name="exchange">交换机名称</param>
        /// <param name="queue">队列名</param>
       /// <param name="isProperties">是否持久化</param>
        /// <returns></returns>
         public void Publish(string exchange, string queue, string routingKey, string body, bool isProperties = false)
         {
           var channel = GetModel(exchange, queue, routingKey, isProperties);

             try
             {
               channel.BasicPublish(exchange, routingKey, null, body.SerializeUtf8());
             }
            catch (Exception ex)
            {
               throw ex.GetInnestException();
           }
       }

　　下次是本机测试的发布速度截图：

　　4.2W/S属于稳定速度，把反序列化（ToJson）会稍微快一些。

Subscribe（订阅）的封装

　　发布的时候是申明了交换器和队列并绑定，然而订阅的时候只需要声明队列就可。从下面代码能看到，捕获到异常的时候，会把消息送到自定义的“死信队列”里，由另外的JOB进行定时重发，因此，finally是应答成功的。

/// <summary>
        /// 获取Model
        /// </summary>
        /// <param name="queue">队列名称</param>
        /// <param name="isProperties"></param>
        /// <returns></returns>
        private static IModel GetModel(string queue, bool isProperties = false)
        {
            return ModelDic.GetOrAdd(queue, value =>
             {
                 var model = _conn.CreateModel();
                 QueueDeclare(model, queue, isProperties);

                 //每次消费的消息数
                 model.BasicQos(0, 1, false);

                 ModelDic[queue] = model;

                 return model;
             });
        }    

        /// <summary>
        /// 接收消息
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="queue">队列名称</param>
        /// <param name="isProperties"></param>
        /// <param name="handler">消费处理</param>
        /// <param name="isDeadLetter"></param>
        public void Subscribe<T>(string queue, bool isProperties, Action<T> handler, bool isDeadLetter) where T : class
        {
            //队列声明
            var channel = GetModel(queue, isProperties);

            var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
            consumer.Received += (model, ea) =>
            {
                var body = ea.Body;
                var msgStr = body.DeserializeUtf8();
                var msg = msgStr.FromJson<T>();
                try
                {
                    handler(msg);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    ex.GetInnestException().WriteToFile("队列接收消息", "RabbitMq");
                    if (!isDeadLetter)
                        PublishToDead<DeadLetterQueue>(queue, msgStr, ex);
                }
                finally
                {
                    channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
                }
            };
            channel.BasicConsume(queue, false, consumer);
        }

　　下次是本机测试的发布速度截图：

　　快的时候有1.9K/S，慢的时候也有1.7K/S

Pull（拉）的封装

　　直接上代码：

 /// <summary>
        /// 获取消息
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="exchange"></param>
        /// <param name="queue"></param>
        /// <param name="routingKey"></param>
        /// <param name="handler">消费处理</param>
        private void Poll<T>(string exchange, string queue, string routingKey, Action<T> handler) where T : class
        {
            var channel = GetModel(exchange, queue, routingKey);

            var result = channel.BasicGet(queue, false);
            if (result.IsNull())
                return;

            var msg = result.Body.DeserializeUtf8().FromJson<T>();
            try
            {
                handler(msg);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                ex.GetInnestException().WriteToFile("队列接收消息", "RabbitMq");
            }
            finally
            {
                channel.BasicAck(result.DeliveryTag, false);
            }
        }

　　快的时候有1.8K/s，稳定是1.5K/S

Rpc（远程调用）的封装

　　首先说明下，RabbitMq只是提供了这个RPC的功能，但是并不是真正的RPC，为什么这么说：

　　1、传统Rpc隐藏了调用细节，像调用本地方法一样传参、抛出异常

　　2、RabbitMq的Rpc是基于消息的，消费者消费后，通过新队列返回响应结果。

 /// <summary>
        /// RPC客户端
        /// </summary>
        /// <param name="exchange"></param>
        /// <param name="queue"></param>
        /// <param name="routingKey"></param>
        /// <param name="body"></param>
        /// <param name="isProperties"></param>
        /// <returns></returns>
        public string RpcClient(string exchange, string queue, string routingKey, string body, bool isProperties = false)
        {
            var channel = GetModel(exchange, queue, routingKey, isProperties);

            var consumer = new QueueingBasicConsumer(channel);
            channel.BasicConsume(queue, true, consumer);

            try
            {
                var correlationId = Guid.NewGuid().ToString();
                var basicProperties = channel.CreateBasicProperties();
                basicProperties.ReplyTo = queue;
                basicProperties.CorrelationId = correlationId;

                channel.BasicPublish(exchange, routingKey, basicProperties, body.SerializeUtf8());

                var sw = Stopwatch.StartNew();
                while (true)
                {
                    var ea = consumer.Queue.Dequeue();
                    if (ea.BasicProperties.CorrelationId == correlationId)
                    {
                        return ea.Body.DeserializeUtf8();
                    }

                    if (sw.ElapsedMilliseconds > 30000)
                        throw new Exception("等待响应超时");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex.GetInnestException();
            }
        }    

        /// <summary>
        /// RPC服务端
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="exchange"></param>
        /// <param name="queue"></param>
        /// <param name="isProperties"></param>
        /// <param name="handler"></param>
        /// <param name="isDeadLetter"></param>
        public void RpcService<T>(string exchange, string queue, bool isProperties, Func<T, T> handler, bool isDeadLetter)
        {
            //队列声明
            var channel = GetModel(queue, isProperties);

            var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
            consumer.Received += (model, ea) =>
            {
                var body = ea.Body;
                var msgStr = body.DeserializeUtf8();
                var msg = msgStr.FromJson<T>();

                var props = ea.BasicProperties;
                var replyProps = channel.CreateBasicProperties();
                replyProps.CorrelationId = props.CorrelationId;

                try
                {
                    msg = handler(msg);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    ex.GetInnestException().WriteToFile("队列接收消息", "RabbitMq");
                }
                finally
                {
                    channel.BasicPublish(exchange, props.ReplyTo, replyProps, msg.ToJson().SerializeUtf8());
                    channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
                }
            };
            channel.BasicConsume(queue, false, consumer);
        }

　　可以用，但不建议去用。可以考虑其他的RPC框架。grpc、thrift等。