RabbitMQ 交换机类型详解

RabbitMQ中四大核心概念

• 生产者：

  产生数据发送消息的程序是生产者。

• 交换机
  交换机是 RabbitMQ 非常重要的一个部件，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面它将消息推送到队列中。交换机必须确切知道如何处理它接收到的消息，是将这些消息推送到特定队列还是推送到多个队列，这个得有交换机类型决定。

• 队列
  队列是 RabbitMQ 内部使用的一种数据结构，尽管消息流经 RabbitMQ 和应用程序，但它们只能存储在队列中。队列仅受主机的内存和磁盘限制的约束，本质上是一个大的消息缓冲区。许多生产者可以将消息发送到一个队列，许多消费者可以尝试从一个队列接收数据。

• 消费者
  消费与接收具有相似的含义。消费者大多时候是一个等待接收消息的程序。请注意生产者，消费者和消息中间件很多时候并不在同一机器上。同一个应用程序既可以是生产者又是可以是消费者。

在RabbitMQ中，生产者发送消息不会直接将消息投递到队列中，而是先将消息投递到交换机中，在由交换机转发到具体的队列，队列再将消息以推送或者拉取方式给消费者进行消费。

默认交换机 Default Exchange

默认交换机（default exchange）实际上是一个由RabbitMQ预先声明好的名字为空字符串的直连交换机（direct exchange）。它有一个特殊的属性使得它对于简单应用特别有用处：那就是每个新建队列（queue）都会自动绑定到默认交换机上，绑定的路由键（routing key）名称与队列名称相同。

直连交换机 Direct Exchange

此种类型的交换机是通过routing key 和队列绑定在一起的。

通过一个routing key，交换机可以绑定一个队列，也可以同时绑定多个队列。

如果一个交换机绑定了多个队列，则交换机会将消息分别路由给每一个队列，也就是说每个队列都会得到一份全量的消息。

例如，交换机绑定了2个队列，接到生产者的10条消息后，不是分别向两个队列发送5条消息，而是向2个队列都发送10条消息。

适用场景

适用于业务数据需要直接传输并消费的场景，比如不同业务模块之间的消息交互，就可以借助基于DirectExchange的消息模型进行通信。

主题交换机 Topic Exchange

和direct exchange类似，topic exchange也是根据routing key，将exchange和queue绑定在一起。

区别在于，直连交换机的routing key 是精确匹配，而topic exchange的routing key 是模式匹配，类似于正则表达式匹配。

routing key 可以是类似 .orange. 或者 lazy.# 的表达式。其中，* (星) 代表一个单词，# (hash) 代表0个或多个单词。

适用场景

1、涉及分类或标记的新闻更新，例如体育新闻、娱乐新闻、社会新闻、金融新闻等分类推送。

2、后台任务处理，每个工作线程处理特定的任务。

扇形交换机 Fanout Exchange

和直连、主题交换机不同，扇形交换机不使用routing key，它会将消息路由到所有与其绑定的队列。

和直连交换机的一个交换机绑定多个队列的情况一样，绑定了fanout exchange的队列，都会接收到一份全量的消息。

我们在发送消息时，只指定了交换机，没有指定routing key，在消费者这边也指定了交换机，同时还指定了routing key，结果每个绑定了交换机的队列都可以消费到全量消息，这说明了fanout exchange不使用routing key，它会将消息路由到所有与其绑定的队列。

适用场景

1、适用于广播消息的场景

2、群聊功能，广播消息给当前群聊中的所有人

3、大型多人在线游戏的游戏积分排行榜更新

4、体育新闻客户端实时更新分数

5、分布式系统可以广播各种状态和配置更新

头交换机 Headers Exchange

和上面三种交换机类型不同，headers exchange是根据Message的一些头部信息来分发过滤Message的，它会忽略routing key的属性，如果Header信息和message消息的头信息相匹配，那么这条消息就匹配上了。

有一个重要参数x-match：当“x-match”参数设置为“any”时，只要一个匹配的header 属性值就足够了；当“x-match”设置为“all”时，意味着所有值都必须匹配，才能将交换机和队列绑定上。

适用场景

1、适用于routing key非常复杂或者灵活多变的场景

死信交换机

当一条消息在队列中出现以下三种情况的时候，该消息就会变成一条死信。

• 消息被拒绝
• 消息TTL过期
• 队列达到最大长度

当消息在一个队列中变成一个死信之后，如果配置了死信队列，它将被重新publish到死信交换机，死信交换机将死信投递到一个队列上，这个队列就是死信队列。

/**
  * 队列的其他属性参数
  * （1）x-message-ttl：消息的过期时间，单位：毫秒；
         *（2）x-expires：队列过期时间，队列在多长时间未被访问将被删除，单位：毫秒；
         *（3）x-max-length：队列最大长度，超过该最大值，则将从队列头部开始删除消息；
         *（4）x-max-length-bytes：队列消息内容占用最大空间，受限于内存大小，超过该阈值则从队列头部开始删除消息；
         *（5）x-overflow：设置队列溢出行为。这决定了当达到队列的最大长度时消息会发生什么。有效值是drop-head、reject-publish或reject-publish-dlx。		仲裁队列类型仅支持drop-head；
         *（6）x-dead-letter-exchange：死信交换器名称，过期或被删除（因队列长度超长或因空间超出阈值）的消息可指定发送到该交换器中；
         *（7）x-dead-letter-routing-key：死信消息路由键，在消息发送到死信交换器时会使用该路由键，如果不设置，则使用消息的原来的路由键值
         *（8）x-single-active-consumer：表示队列是否是单一活动消费者，true时，注册的消费组内只有一个消费者消费消息，其他被忽略，false时消息循环分发给		 所有消费者(默认false)
         *（9）x-max-priority：队列要支持的最大优先级数;如果未设置，队列将不支持消息优先级；
         *（10）x-queue-mode（Lazy mode）：将队列设置为延迟模式，在磁盘上保留尽可能多的消息，以减少RAM的使用;如果未设置，队列将保留内存缓存以尽可能快地		  传递消息；
         *（11）x-queue-master-locator：在集群模式下设置镜像队列的主节点信息。
  */