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官方文档中文版!Spring Cloud Stream 快速入门

简介:
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本文内容翻译自官方文档,spring-cloud-stream docs,对 Spring Cloud Stream的应用入门介绍。

一、Spring Cloud Stream 简介

官方定义 Spring Cloud Stream 是一个构建消息驱动微服务的框架。

Spring Cloud Stream构建在SpringBoot之上,提供了Kafka,RabbitMQ等消息中间件的个性化配置,引入了发布订阅、消费组和分区的语义概念,有效的简化了上层研发人员对MQ使用的复杂度,让开发人员更多的精力投入到核心业务的处理。

在实际开发过程中,服务与服务之间通信经常会使用到消息中间件,而以往使用了哪个中间件比如RabbitMQ,那么该中间件和系统的耦合性就会非常高,如果我们要替换为Kafka那么变动会比较大,使用Spring Cloud Stream来整合我们的消息中间件,可以降低系统和中间件的耦合性。

二、Spring Cloud Stream 解决什么问题

无感知的使用消息中间件

Stream解决了开发人员无感知的使用消息中间件的问题,因为Stream对消息中间件的进一步封装,可以做到代码层面对中间件的无感知。

中间件和服务的高度解耦

Spring Cloud Stream进行了配置隔离,只需要调整配置,开发中可以动态的切换中间件(如rabbitmq切换为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。

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三、核心概念和应用模型

主要概念

Spring Cloud Stream 为各大消息中间件产品提供了个性化的自动化配置实现,引用了发布-订阅、消费组、分区的三个核心概念。

Spring Cloud Stream提供了很多抽象和基础组件来简化消息驱动型微服务应用。包含以下内容:

  • Spring Cloud Stream的应用模型
  • 绑定抽象
  • 持久化发布/订阅支持
  • 消费者组支持
  • 分片支持(Partitioning Support)
  • 可插拔API

应用模型

Spring Cloud Stream由一个中立的中间件内核组成。Spring Cloud Stream会注入输入和输出的channels,应用程序通过这些channels与外界通信,而channels则是通过一个明确的中间件Binder与外部brokers连接。

各大消息中间件的绑定抽象

Spring Cloud Stream提供对Kafka,Rabbit MQ,Redis,和Gemfire的Binder实现。Spring Cloud Stream还包括了一个TestSupportBinder,TestSupportBinder预留一个未更改的channel以便于直接地、可靠地和channels通信。

集成Kafka

    <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-stream-binder-kafka</artifactId>
    </dependency>

集成RabbitMQ

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-stream-rabbit</artifactId>
</dependency>

分区支持

Spring Cloud Stream支持在一个应用程序的多个实例之间数据分区,在分区的情况下,物理通信介质(例如,topic代理)被视为多分区结构。一个或多个生产者应用程序实例将数据发送给多个消费应用实例,并保证共同的特性的数据由相同的消费者实例处理。

Spring Cloud Stream提供了一个通用的抽象,用于统一方式进行分区处理,因此分区可以用于自带分区的代理(如kafka)或者不带分区的代理(如rabbiemq)

分区在有状态处理中是一个很重要的概念,其重要性体现在性能和一致性上,要确保所有相关数据被一并处理,例如,在时间窗平均计算的例子中,给定传感器测量结果应该都由同一应用实例进行计算。

四、编程模型

Spring Cloud Stream提供了一些预定义的注解,用于绑定输入和输出channels,以及如何监听channels。

通过@EnableBinding触发绑定

将@EnableBinding注解添加到应用的配置类,就可以把一个spring应用转换成Spring Cloud Stream应用,@EnableBinding注解本身就包含@Configuration注解,会触发Spring Cloud Stream 基本配置。

@Import(...)
@Configuration
@EnableIntegration
public @interface EnableBinding {
    ...
    Class<?>[] value() default {};
}

@Input 与 @Output

一个Spring Cloud Stream应用可以有任意数目的input和output通道,后者通过@Input和@Output注解在接口中定义。

@StreamListener

定义在方法中,被修饰的方法注册为消息中间件上数据流的事件监听器,注解中属性值对应了监听的消息通道名。

Source,Sink和Processor

Spring Cloud Stream提供了三个开箱即用的预定义接口。
Source用于有单个输出(outbound)通道的应用。

public interface Source {

  String OUTPUT = "output";

  @Output(Source.OUTPUT)
  MessageChannel output();

}

Sink用于有单个输入(inbound)通道的应用。

public interface Sink {

  String INPUT = "input";

  @Input(Sink.INPUT)
  SubscribableChannel input();

}

Processor用于单个应用同时包含输入和输出通道的情况。

public interface Processor extends Source, Sink {
}

五、Stream极简实例

下面是一个非常简单的 SpringBootApplication应用,通过依赖Spring Cloud Stream,从Input通道监听消息然后返回应答到Output通道,只要添加配置文件就可以应用。

@SpringBootApplication
@EnableBinding(Processor.class)
public class MyLoggerServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MyLoggerServiceApplication.class, args);
    }

    @StreamListener(Processor.INPUT)
    @SendTo(Processor.OUTPUT)
    public LogMessage enrichLogMessage(LogMessage log) {
        return new LogMessage(String.format("[1]: %s", log.getMessage()));
    }
}

下面解释下这个示例中相关注解的应用:

@EnableBinding声明了这个应用程序绑定了2个通道:INPUT和OUTPUT。这2个通道是在接口Processor中定义的(Spring Cloud Stream默认设置)。所有通道都是配置在一个具体的消息中间件或绑定器中。
@StreamListener(Processor.INPUT)表明这里在input中提取消息,并且处理。
@SendTo(Processor.OUTPUT)表明在output中返回消息。

总结

这篇文章根据Spring Cloud Stream的官方文档,对Stream做了一个整体的介绍,包括设计目标,应用场景,业务模型以及对外开放的注解,后面我会通过一个实例,演示 Spring Cloud Stream 的应用。

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