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本文轉載自微信公眾號「 Java學習部落」，作者 Java學習部落 。轉載本文請聯系 Java學習部落公眾號。
Spring Cloud Stream 簡介
官方定義Spring Cloud Stream 是一個用來為微服務應用構建消息驅動能力的框架。它為一些供應商的消息中間件產品提供了個性化的自動化配置實現，并且引入了發(fā)布-訂閱、消費組以及分區(qū)這三個核心概念。
Spirng Cloud Stream 本質上就是整合了 Spring Boot 和 Spring Integration，實現一套輕量級的消息驅動的微服務框架。
通過使用 Spring Cloud Stream 可以有效簡化開發(fā)人員對消息中間件的使用復雜度，讓系統開發(fā)人員可以有更多的精力關注于核心業(yè)務邏輯的處理。
Spring Cloud Stream 基于 Spring Boot 實現，所以它秉承了 Spring Boot 的優(yōu)點，自動化配置功能可以幫助我們快速上手使用。
不過 Spring Cloud Stream 目前只支持 RabbitMQ 和 Kafka 這兩個消息中間件的自動化配置。
相關知識點解讀
「1. 什么是事件驅動架構?」
如上圖所示，有時候系統中的某個服務會因為用戶操作或內部行為發(fā)布一個事件，該服務知道這個事件在將來的某一個時間點會被其他服務所消費，但是并不知道這個服務具體是誰、也不關心什么時候被消費。同樣，消費該事件的服務也不一定需要知道該事件是由哪個服務所發(fā)布。
事件生產者和消費者之間的虛線代表的是一種相互松散、沒有直接調用的關聯關系。滿足以上特性的系統代表著一種松耦合的架構，通常被稱為事件驅動架構，而這里的事件也可以被理解是服務與服務之間發(fā)送的一種消息。事件驅動架構本質上是一種架構設計風格，實現方法和工具有很多。在 Spring Cloud 家族中這個工具就是 Spring Cloud Stream。
其實，Spring Cloud Stream 是基于 Spring Integration 實現了消息發(fā)布和消費機制并提供了一層封裝，很多關于消息發(fā)布和消費的概念和實現方法本質上都是依賴于 Spring Integration。而在 Spring Integration 的背后，則依賴于 Spring Messaging 組件來實現消息處理機制的基礎設施。
「2. 什么是 Spring Messaging?」
Spring Messaging 是 Spring Framework 中的一個模塊，其作用就是統一消息的編程模型。
每一個消息 Messaging 對應的模型就包括一個消息體 Payload 和消息頭 Header。
- package org.springframework.messaging; public interface Message {
- T getPayload();
- MessageHeaders getHeaders();
- }
消息通道 MessageChannel 用于接收消息，調用 send 方法可以將消息發(fā)送至該消息通道中。
- @FunctionalInterface
- public interface MessageChannel {
- long INDEFINITE_TIMEOUT = -1;
- default boolean send(Message message) {
- return send(message, INDEFINITE_TIMEOUT);
- }
- boolean send(Message message, long timeout);
- }
「消息通道里的消息如何被消費呢?」
由消息通道的子接口可訂閱的消息通道 SubscribableChannel 實現，被 MessageHandler 消息處理器所訂閱:
- public interface SubscribableChannel extends MessageChannel {
- boolean subscribe(MessageHandler handler);
- boolean unsubscribe(MessageHandler handler);
- }
由MessageHandler 真正地消費/處理消息:
- @FunctionalInterface
- public interface MessageHandler {
- void handleMessage(Message message) throws MessagingException;
- }
Spring Messaging 內部在消息模型的基礎上衍生出了其它的一些功能，如：
- 消息接收參數及返回值處理：消息接收參數處理器 HandlerMethodArgumentResolver 配合 @Header, @Payload 等注解使用;消息接收后的返回值處理器 HandlerMethodReturnValueHandler 配合 @SendTo 注解使用;
- 消息體內容轉換器 MessageConverter;
- 統一抽象的消息發(fā)送模板 AbstractMessageSendingTemplate;
- 消息通道攔截器 ChannelInterceptor;
「3.什么是Spring Integration?」
spring cloud stream是一個構建與Spring Boot和Spring Integration之上的框架，方便開發(fā)人員快速構建基于Message-Driven的系統。
Spring Integration & Enterprise Integration Patterns簡介
Enterprise Integration Patterns 是由Gregor Hohpe和Bobby Woolf在 Enterprise Integration Patterns 一書中總結的企業(yè)應用開發(fā)實踐中使用到的各系統間數據交換的方式。
Spring Integration是Spring框架對Enterprise Integration Patterns的實現和適配。
Spring Integration在基于Spring的應用程序中實現輕量級消息傳遞，并支持通過聲明適配器與外部系統集成。與Spring對遠程處理，消息傳遞和調度的支持相比，這些適配器提供了更高級別的抽象。
Spring Integration的主要目標是提供一個簡單的模型來構建企業(yè)集成解決方案，同時保持關注點的分離，這對于生成可維護的可測試代碼至關重要。
常見的企業(yè)集成數據傳遞模式有以下幾種：
文件傳輸：系統A采用FTP輪詢等方式獲取系統B生成的文件等。
共享數據庫：系統A和系統B共用一個數據庫表，共用實體類。
RPC調用：系統A和B暴露互相之間能調用的服務，例如SOAP、REST。
消息傳遞：系統A和系統B通過消息中間價交換數據。
Spring Cloud Stream 作用
無感知的使用消息中間件
Spring Cloud Stream解決了開發(fā)人員無感知的使用消息中間件的問題，因為Spring Cloud Stream對消息中間件的進一步封裝，可以做到代碼層面對中間件的無感知。
中間件和服務的高度解耦
Spring Cloud Stream進行了配置隔離，只需要調整配置，開發(fā)中可以動態(tài)的切換中間件(如rabbitmq切換為kafka)，使得微服務開發(fā)的高度解耦，服務可以關注更多自己的業(yè)務流程。
Spring Cloud Stream 核心概念和應用模型
「主要概念」
Spring Cloud Stream 為各大消息中間件產品提供了個性化的自動化配置實現，引用了發(fā)布-訂閱、消費組、分區(qū)的三個核心概念。
Spring Cloud Stream提供了很多抽象和基礎組件來簡化消息驅動型微服務應用。包含以下內容：
- Spring Cloud Stream的應用模型
- 綁定抽象
- 持久化發(fā)布/訂閱支持
- 消費者組支持
- 分片支持(Partitioning Support)
- 可插拔API
「應用模型」
Spring Cloud Stream由一個中立的中間件內核組成。
Spring Cloud Stream會注入輸入和輸出的channels，應用程序通過這些channels與外界通信，而channels則是通過一個明確的中間件Binder與外部brokers連接。
「Channel」
Channel描述的是消息從應用程序和Binder之間的流通的通道，也就是Application Model中的input和output。
「Binder」
Binder是Spring Cloud Stream中一個非常重要的概念，它是應用程序和消息中間件的中間層，完美屏蔽了不同消息中間件的實現差異，可以簡單的類比為Adapter。
Spring Cloud Stream官方提供了spring-cloud-stream-binder-kafka和spring-cloud-stream-binder-rabbit兩款主流消息中間件的Binder實現。并且還提供了專門用于測試的TestSupportBinder，開發(fā)者可以直接使用它來對通道的接收內容進行斷言測試。
當然，Spring Cloud Stream也允許開發(fā)者通過它的SPI來實現其他MQ的Binder。目前已有多款MQ產品提供了第三方Binder實現，參考官方文檔Binder Implementions。如要實現自己的Binder可以參考官方文檔Binder SPI。
「Bindings」
Binding是用于描述MQ中間件到應用程序的橋梁模型，即是對于Binder加上inputs和outputs各個channel的綁定關系的描述
「各大消息中間件的綁定抽象」
Spring Cloud Stream提供對Kafka，Rabbit MQ，Redis，和Gemfire的Binder實現。Spring Cloud Stream還包括了一個TestSupportBinder，TestSupportBinder預留一個未更改的channel以便于直接地、可靠地和channels通信。
「集成Kafka」
org.springframework.cloud spring-cloud-stream-binder-kafka
「集成RabbitMQ」
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-stream-rabbit
「分區(qū)支持」
Spring Cloud Stream支持在一個應用程序的多個實例之間數據分區(qū)，在分區(qū)的情況下，物理通信介質(例如，topic代理)被視為多分區(qū)結構。一個或多個生產者應用程序實例將數據發(fā)送給多個消費應用實例，并保證共同的特性的數據由相同的消費者實例處理。
Spring Cloud Stream提供了一個通用的抽象，用于統一方式進行分區(qū)處理，因此分區(qū)可以用于自帶分區(qū)的代理(如kafka)或者不帶分區(qū)的代理(如rabbiemq)
分區(qū)在有狀態(tài)處理中是一個很重要的概念，其重要性體現在性能和一致性上，要確保所有相關數據被一并處理，例如，在時間窗平均計算的例子中，給定傳感器測量結果應該都由同一應用實例進行計算。
Spring Cloud Stream 總結
本文是 Spring Cloud Stream 的第一篇，我們介紹了到底什么是Spring Cloud Stream以及相關知識點的解讀，幫助我們從整體上認識Spring Cloud Stream。
當前標題：初識Spring Cloud Stream，什么是消息驅動微服務框架
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