一文了解Spring Cloud Stream体系

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来源：阿里巴巴中间件

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Spring Cloud Stream 在 Spring Cloud 体系内用于构建高度可扩展的基于事件驱动的微服务，其目的是为了简化消息在 Spring Cloud 应用程序中的开发。

Spring Cloud Stream (后面以 SCS 代替 Spring Cloud Stream) 本身内容很多，而且它还有很多外部的依赖，想要熟悉 SCS，必须要先了解 Spring Messaging 和 Spring Integration 这两个项目，接下来，文章将从围绕以下三点进行展开：

• 什么是 Spring Messaging；

• 什么是 Spring Integration；

• 什么是 SCS 体系及其原理；

Spring Messaging

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Spring Messaging 是 Spring Framework 中的一个模块，其作用就是统一消息的编程模型。

• 比如消息 Messaging 对应的模型就包括一个消息体 Payload 和消息头 Header:

package org.springframework.messaging;
public interface Message<T> {
    T getPayload();
    MessageHeaders getHeaders();
}

• 消息通道 MessageChannel 用于接收消息，调用 send 方法可以将消息发送至该消息通道中 :

@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费呢？ 

• 由消息通道的子接口可订阅的消息通道 SubscribableChannel 实现，被 MessageHandler 消息处理器所订阅:

public interface SubscribableChannel extends MessageChannel {
    boolean subscribe(MessageHandler handler);
    boolean unsubscribe(MessageHandler handler);
}

• 由MessageHandler 真正地消费/处理消息:

@FunctionalInterface
public interface MessageHandler {
    void handleMessage(Message<?> message) throws MessagingException;
}

Spring Messaging 内部在消息模型的基础上衍生出了其它的一些功能，如：

1. 消息接收参数及返回值处理：消息接收参数处理器 HandlerMethodArgumentResolver 配合 @Header, @Payload 等注解使用；消息接收后的返回值处理器 HandlerMethodReturnValueHandler 配合 @SendTo 注解使用；

2. 消息体内容转换器 MessageConverter；

3. 统一抽象的消息发送模板 AbstractMessageSendingTemplate；

4. 消息通道拦截器 ChannelInterceptor；

Spring Integration

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Spring Integration 提供了 Spring 编程模型的扩展用来支持企业集成模式(Enterprise Integration Patterns)，是对 Spring Messaging 的扩展。

它提出了不少新的概念，包括消息路由 MessageRoute、消息分发 MessageDispatcher、消息过滤 Filter、消息转换 Transformer、消息聚合 Aggregator、消息分割 Splitter 等等。同时还提供了 MessageChannel 和MessageHandler 的实现，分别包括 DirectChannel、ExecutorChannel、PublishSubscribeChannel 和MessageFilter、ServiceActivatingHandler、MethodInvokingSplitter 等内容。

这里为大家介绍几种消息的处理方式：

• 消息的分割：

• 消息的聚合：

• 消息的过滤：

• 消息的分发：

接下来，我们以一个最简单的例子来尝试一下 Spring Integration:

这段代码解释为：

 

SubscribableChannel messageChannel =new DirectChannel(); // 1

messageChannel.subscribe(msg-> { // 2
 System.out.println("receive: " +msg.getPayload());
});

messageChannel.send(MessageBuilder.withPayload("msgfrom alibaba").build()); // 3

1. 构造一个可订阅的消息通道 messageChannel；

2. 使用 MessageHandler 去消费这个消息通道里的消息；

3. 发送一条消息到这个消息通道，消息最终被消息通道里的 MessageHandler 所消费。

最后控制台打印出: receive: msg from alibaba；

DirectChannel 内部有个 UnicastingDispatcher 类型的消息分发器，会分发到对应的消息通道 MessageChannel 中，从名字也可以看出来，UnicastingDispatcher 是个单播的分发器，只能选择一个消息通道。那么如何选择呢? 内部提供了 LoadBalancingStrategy 负载均衡策略，默认只有轮询的实现，可以进行扩展。

我们对上段代码做一点修改，使用多个 MessageHandler 去处理消息：

SubscribableChannel messageChannel = new DirectChannel();

messageChannel.subscribe(msg -> {
     System.out.println("receive1: " + msg.getPayload());
});

messageChannel.subscribe(msg -> {
     System.out.println("receive2: " + msg.getPayload());
});

messageChannel.send(MessageBuilder.withPayload("msg from alibaba").build());
messageChannel.send(MessageBuilder.withPayload("msg from alibaba").build());

由于 DirectChannel 内部的消息分发器是 UnicastingDispatcher 单播的方式，并且采用轮询的负载均衡策略，所以这里两次的消费分别对应这两个 MessageHandler。控制台打印出：

receive1: msg from alibaba
receive2: msg from alibaba

既然存在单播的消息分发器 UnicastingDispatcher，必然也会存在广播的消息分发器，那就是 BroadcastingDispatcher，它被 PublishSubscribeChannel 这个消息通道所使用。广播消息分发器会把消息分发给所有的 MessageHandler：

SubscribableChannel messageChannel = new PublishSubscribeChannel();

messageChannel.subscribe(msg -> {
     System.out.println("receive1: " + msg.getPayload());
});

messageChannel.subscribe(msg -> {
     System.out.println("receive2: " + msg.getPayload());
});

messageChannel.send(MessageBuilder.withPayload("msg from alibaba").build());
messageChannel.send(MessageBuilder.withPayload("msg from alibaba").build());

发送两个消息，都被所有的 MessageHandler 所消费。控制台打印：

receive1: msg from alibaba
receive2: msg from alibaba
receive1: msg from alibaba
receive2: msg from alibaba

Spring Cloud Stream

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