RabbitMq系列(六)：交换类型以及例子

系列文章

RabbitMq系列(一)：服务器搭建

RabbitMq系列(二)：最简单的例子

RabbitMq系列(三)：工作队列

RabbitMq系列(四)：消息确认和持久性

RabbitMq系列(五)：公平派遣

RabbitMq系列(六)：交换类型以及例子

RabbitMq系列(七)：直接交换Direct exchange

RabbitMq系列(八)：扇出交换Fanout Exchange

RabbitMq系列(九)：主题交换Topic Exchange

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目录

前言

直接交换Direct exchange

例子1

例子2

扇出交换Fanout Exchange

例子1

主题交换Topic Exchange

例子1

例子2

例子3

例子4

标头交换Headers exchange

例子1

例子2

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前言

前面对RabbitMq进行应用和熟悉的过程中，我们对交换机( exchange ，官方比作邮局和邮箱，这里以下统称 交换机 )的使用总是一笔带过，对于交换机的作用以及相关信息都不了解，那么交换机是干什么用的呢？路由键( routingKey )和交换机有什么关系？交换机类型有哪些以及它们之间的区别？

生产者( producers，亦称作 发布者 publishers )将消息发送后，消息并不是直接发送到队列 ( queue )，而是发送到RabbitMq代理服务器第一站——交换机。交换机是由虚拟主机( virtual host )定义的消息代理，他一边接受生产者发送的消息，一边通过声明好的路由规则将消息副本分发到相应的队列。然后，要么代理主动将消息推送给订阅了队列的消费者( consumers  )，要么消费者根据自己的需求主动去获取。

路由规则在消息发送过程中是至关重要的一环，在队列通过绑定( binding )动作绑定到交换机上面后，会产生一个类似于 link 的关系，消息来临时，交换机通过路由规则查找相应的队列并将消息发送到队列中。

路由规则主要由消费者和生产者的路由键( routingKey  )、交换机类型( exchange type )来决定的，两个路由键( routingKey )就像是路由规则中的两个关键属性，而交换机类型( exchange type )则决定怎么使用路由键( routingKey  )来产生规则，类似于方法。

其主要工作流程是：

• 消费者声明的队列(( queue )通过绑定动作绑定到交换机( exchange ) 上面，产生 link 关系和 binding-key ( 这里就是消费者定义的 routingKey )
• 生产者发布消息后，消息带者生产者定义的 routingKey 到达交换机后，产生一个 routing-key (  这里就是生产者定义的 routingKey ) 
• 交换机根据交换类型来对 binding-key 和 routing-key 来进行匹配判断，筛选出符合规则的队列将消息发送出去。

交换机类型看起来有五种：

交换类型	默认
直接交换 Direct exchange	amq.direct
扇出交换 Fanout exchange	amq.fanout
主题交换  Topic exchange	amq.topic
标头交换  Headers exchange	amq.headers
默认交换 Default exchange	空字符串

 

实际上最后一种，默认交换 Default exchange 是特殊的直接交换。其主要是在声明的阶段路由键为空字符串产生。默认交换是由消息服务器帮我们预先声明好的一种特殊的直接交换，队列使用默认交换可以直接产生一个同名的路由键，当有消息到达交换机后，由交换机根据同名的路由键将消息路由给队列。

下面我们针对主要的四种交换类型进行详细描述。

 

直接交换Direct exchange

直接交换是一种依赖于路由键( routing-key )的交换方式，对于单对单发送消息来说，它是最理想的方案，应用这种方案，exchange type 必须定义成直接交换类型。

消息到达交换机过后，交换机会根据 binding-key 和 routing-key 是否完全匹配来决定消息的发送。如果 routing-key 不匹配任意一个  binding-key，消息会被释放。

例子1

• exchange：exchange.direct
• queue：queue.direct
• consumer routingKey ：direct.route.*
• producer routingKey ：direct.route.one

direct.route.* 与 direct.route.one不完全匹配，所以当消息到达交换机 ack.exchange 的时候，消息不会被路由到任何队列，消息被释放

例子2

• exchange： exchange.direct
• queue：queue.direct
• consumer routingKey ：direct.route.#
• producer routingKey ：direct.route.#

direct.route.# 与 direct.route.# 完全匹配，交换机 exchange.direct 将到达的消息发送到队列 queue.direct

 

扇出交换Fanout Exchange

扇出交换是忽略路由键的交换方式，它不关注路由键，它只关注当前绑定到交换机上面的队列。当消息到达交换机后，交换机会将消息路由到绑定在它上面的所有队列中。

例如当前有5个队列绑定在 ack.exchange 这个交换机上面，并且交换类型都是扇出交换，那么无论路由键怎样，交换机发送消息这5个队列都会收到。

扇出交换是最理想的广播消息模式，对于同一个消息的不同处理、公告更新等，它都是最理想的选择。

例子1

• exchange：exchange.fanout
• queue：queue.fanout
• consumer routingKey ：fanout.route.*
• producer routingKey ：fanout.route.one

尽管direct.route.* 与 direct.route.one不完全匹配，但是当前为广播模式，所以忽略路由键。消息到达交换机 exchange.fanout 后会被发送到队列 queue.fanout

 

主题交换Topic Exchange

交换机使用主题交换会在消息到达后，对  binding-key 和 routing-key 进行模糊匹配来决定将消息发送给一个或者多个队列。主题交换就像是扇出交换和直接交换的折中，它主要针对有选择性的处理消息的情况，类似于数据权限的权限筛选。

主题交换除了一般的完全匹配(如： act.direct.route 与 act.direct.route )，还支持 # 和 * 的模糊匹配。

# 代表匹配任意零个或者多个字符

* 代表匹配任意一个字符

主题交换是最灵活的交换方式，所以它适用于很多场景，但是更多的还是特定情况的特殊处理方案的应用。

当消息到达交换机过后，交换机会将消息的  routing-key 来匹配队列 binding-key，这样看起来就跟某字符串匹配正则表达式一样，通过匹配的一个或者多个队列交换机会将消息路由到其中。

例子1

• exchange：exchange.topic
• queue：queue.topic
• consumer routingKey ：topic.route.*
• producer routingKey ：topic.route.one

topic.route.one 符合 topic.route.* 的匹配， * 匹配任意字符，这里匹配 one，消息到达交换机 exchange.topic 后，交换机会将消息路由到队列 queue.topic

例子2

• exchange：exchange.topic
• queue：queue.topic
• consumer routingKey ：topic.#
• producer routingKey ：topic.route.*

# 匹配零个或者多个字符，这里匹配 route.* ，所以 topic.# 完全匹配 topic.route.*，消息到达交换机 exchange.topic 后，交换机会将消息路由到队列 queue.topic

例子3

• exchange：exchange.topic
• queue：queue.topic
• consumer routingKey ：topic.#.cn
• producer routingKey ：topic.cn

# 匹配零个或者多个字符，这里匹配零个字符，所以 topic.#.cn 完全匹配 topic.cn，消息到达交换机 exchange.topic 后，交换机会将消息路由到队列 queue.topic

例子4

• exchange：exchange.topic
• queue：queue.topic
• consumer routingKey ：topic.one
• producer routingKey ：topic.#

one 不匹配  # ，one 只能与 one 匹配，所以 topic.one 不匹配 topic.#，消息到达交换机 exchange.topic 后，消息被释放，

匹配的时候，请注意，谁匹配谁

 

标头交换Headers exchange

标头交换是一个忽略路由键的交换模式，类型为 Headers 的交换机在消息到达后，会将消息所带 headers 中 key/value 参数与绑定队列所带 key/value 参数进行比较，基于不同的 x-match 类型不一样的比较规则。

x-match 为 Headers 交换类型中特有的参数，其同样可以作为队列绑定参数，但是，x-match 不作为匹配的参数， x- 开头的参数会被交换机定义为不可匹配参数，需要注意的是，生产者发送消息的时候也能添加 x-match 作为参数，但是交换机进行参数匹配主要是基于消费者的  x-match 

x-match 的value有两个,any 和 all

any 代表匹配参数中的任意一组

all 代表匹配参数中的所有组，x-match除外

key/value 这样才能被称为一组，例如 type = zip

例子1

• exchange：exchange.header
• queue：queue.header
• consumer routingKey ：header.#
• producer routingKey ：header.*
• consumer args:  name=张三，age=32，x-match=all
• producer headers: name=张三，age=321，x-match=any

因为是 Headers 交换模式，routingKey 在这里无效，所以消息到达后匹配参数，这里看 consumer 的 args 和 producer 的 headers，args 和 headers 都有x-match，那么究竟谁来定规则喃？

队列要不要这个消息当然由定义队列规则的消费者来定，x-match=all，所以这里的规则是匹配除 x-match 外的所有参数，一个age = 32，另一个 age=321，所以匹配失败，消息被释放

例子2

• exchange：exchange.header
• queue：queue.header
• consumer args:  name=zhangsan，age=32，x-match=any
• producer headers: name=张三，age=32，x-match=all

根据例子1，这里 x-match=any，所以这里的规则是匹配任意一个参数，一个age = 32，另一个也是 age=32，所以匹配成功，消息到达交换机 exchange.header 后，交换机会将消息发送到队列 queue.header