〇、前言
在之前的内容中,我们创建了一个工作队列。我们假设的是工作队列背后,每个任务都恰好交付给一个消 费者(工作进程)。在今天的内容中,我们将做一些完全不同的事情——我们将消息传达给多个消费者。这种模式 称为 “发布/订阅”。
为了说明这种模式,我们将以一个简单的日志系统为例。它将由两个程序组成:第一个程序将发出日志消 息,第二个程序是消费者。其中我们会启动两个消费者,其中一个消费者接收到消息后把日志存储在磁盘, 另外一个消费者接收到消息后把消息打印在屏幕上,事实上第一个程序发出的日志消息将广播给所有消费 者 。
一、Exchanges 概念
RabbitMQ 消息传递模型的核心思想是: 生产者生产的消息从不会直接发送到队列。实际上,通常生产者甚至都不知道这些消息传递传递到了哪些队列中。相反,生产者只能将消息发送到交换机(exchange)。
交换机工作的内容非常简单,一方面它接收来 自生产者的消息,另一方面将它们推入队列。交换机必须确切知道如何处理收到的消息。是应该把这些消 息放到特定队列还是说把他们到许多队列中还是说应该丢弃它们。这就的由交换机的类型来决定。
1.1 Exchanges 的类型
总共有以下类型: 直接(direct), 主题(topic) ,标题(headers) , 扇出(fanout)
1.2 无名 exchange
在前面部分中我们对 exchange 没有任何操作,但仍然能够将消息发送到队列。 原因是我们使用的是默认交换,我们通过空字符串(“”)进行标识。
channel.basicPublish("", "hello", null, message.getBytes());
第一个参数是交换机的名称。空字符串表示默认或无名称交换机。消息能路由发送到队列中其实 是由routingKey(bindingkey)绑定 key 指定的,如果它存在的话。
1.3 绑定
什么是 bingding 呢,binding 其实是 exchange 和 queue 之间的桥梁,它告诉我们 exchange 和那个队 列进行了绑定关系。比如说下面这张图告诉我们的就是 X 与 Q1 和 Q2 进行了绑定 。
二、fanout类型
2.1 fanout概述
Fanout 这种类型非常简单。正如名称,它是将接收到的所有消息广播到它知道的所有队列中。系统中默认有些 exchange类型。
2.2 fanout实战
消费者1将接受到的消息打印在控制台,核心代码:
//绑定fanout channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout"); //创建一个临时的队列 队列的名称是随机的,当消费者断开和该队列的连接时 队列自动删除 String queueName = channel.queueDeclare().getQueue(); //把该临时队列绑定我们的 exchange 其中 routingkey(也称之为 binding key)为空字符串 channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, ""); System.out.println("等待接收消息,把接收到的消息打印在屏幕.....");
消费者2将接受到的消息保存在磁盘,核心代码:
//绑定fanout channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout"); //生成一个临时的队列 队列的名称是随机的,当消费者断开和该队列的连接时 队列自动删除 String queueName = channel.queueDeclare().getQueue(); //把该临时队列绑定我们的 exchange 其中 routingkey(也称之为 binding key)为空字符串 channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, ""); //写入磁盘 DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); File file = new File("C:\\work\\rabbitmq_info.txt"); FileUtils.writeStringToFile(file,message,"UTF-8"); System.out.println("数据写入文件成功"); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> { });
生产者核心代码:
/** * 声明一个 exchange * 1.exchange 的名称 * 2.exchange 的类型 */ channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout"); //发消息 while (sc.hasNext()) { channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes("UTF-8")); System.out.println("生产者发出消息" + message); }
结果是两个消费者都能收到生产者发送的消息。
需要注意的是,交换机把消息分发给了两个队列,在每个队列中一个消息仍然只是被消费了一次。
三、direct类型
3.1 direct概述
首先我们再次来回顾一下什么是 bindings,绑定是交换机和队列之间的桥梁关系。也可以这么理解:队列只对它绑定的交换机的消息感兴趣。绑定用参数:routingKey 来表示也可称该参数为 binding key,创建绑定我们用代码:channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "routingKey");绑定之后的 意义由其交换类型决定。
上一节中的我们的日志系统将所有消息广播给所有消费者,对此我们想做一些改变,例如我们希 望将日志消息写入磁盘的程序仅接收严重错误(errros),而不存储哪些警告(warning)或信息(info)日志 消息避免浪费磁盘空间。Fanout 这种交换类型并不能给我们带来很大的灵活性——它只能进行无意识的 广播。在这里我们将使用 direct 这种类型来进行替换,这种类型的工作方式是,消息只去到它绑定 routingKey 队列中去。
在上面这张图中,我们可以看到 X 绑定了两个队列,绑定类型是 direct。队列 Q1 绑定键为orange,队列 Q2 绑定键有两个:一个绑定键为 black,另一个绑定键为 green。
在这种绑定情况下,生产者发布消息到 exchange 上,绑定键为 orange 的消息会被发布到队列 Q1。绑定键为 blac和kgreen 的消息会被发布到队列 Q2,其他消息类型的消息将被丢弃。
当然如果 exchange 的绑定类型是 direct,但是它绑定的多个队列的 key 如果都相同,在这种情 况下虽然绑定类型是 direct 但是它表现的就和 fanout 有点类似了,就跟广播差不多,如上图所示。这也被称为多重绑定。
3.2 direct实战
消费者1(处理error)核心代码:
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT); channel.queueDeclare("disk", false, false, false, null); //绑定error channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "error"); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); message="接收绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message; FileUtils.writeStringToFile(new File("C:\\work\\rabbitmq_info.txt"), message, "UTF-8"); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});
消费者2(处理info和warning)核心代码:
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT); channel.queueDeclare("console", false, false, false, null); //绑定info和warning channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "info"); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "warning"); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); System.out.println("绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {})
生产者核心代码:
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT); //创建多个 bindingKey Map<String, String> bindingKeyMap = new HashMap<>(); bindingKeyMap.put("info","普通 info 信息"); bindingKeyMap.put("warning","警告 warning 信息"); bindingKeyMap.put("error","错误 error 信息"); //debug 没有消费这接收这个消息 所有就丢失了 bindingKeyMap.put("debug","调试 debug 信息"); //发消息 for (Map.Entry<String, String> bindingKeyEntry: bindingKeyMap.entrySet()){ String bindingKey = bindingKeyEntry.getKey(); String message = bindingKeyEntry.getValue(); channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME,bindingKey, null, message.getBytes("UTF-8")); }
四、topic类型
4.1 topic类型的作用
在上一个小节中,我们改进了日志记录系统。我们没有使用只能进行随意广播的 fanout 交换机,而是 使用了 direct 交换机,从而有能实现有选择性地接收日志。
尽管使用 direct 交换机改进了我们的系统,但是它仍然存在局限性——比方说我们想接收的日志类型有 info.base 和 info.advantage,某个队列只想 info.base 的消息,那这个时候 direct 就办不到了。这个时候 就只能使用 topic 类型。
4.2 topic类型的要求
发送到类型是 topic 交换机的消息的 routing_key 不能随意写,必须满足一定的要求,它必须是一个单 词列表,以点号分隔开。这些单词可以是任意单词,比如说:"stock.usd.nyse"、"nyse.vmw"、 "quick.orange.rabbit"这种类型的。当然这个单词列表最多不能超过 255 个字节。
在这个规则列表中,其中有两个替换符是大家需要注意的 :*(星号)可以代替一个单词 、#(井号)可以替代零个或多个单词。
4.3 topic匹配案例
下图绑定关系如下 :
Q1-->绑定的是 :中间带 orange 带 3 个单词的字符串(*.orange.*)
Q2-->绑定的是 :最后一个单词是 rabbit 的 3 个单词(*.*.rabbit) 、
第一个单词是 lazy 的多个单词(lazy.#)
匹配结果如下表:
quick.orange.rabbit |
被队列 Q1、Q2 接收到 |
lazy.orange.elephant |
被队列 Q1、Q2 接收到 |
quick.orange.fox |
被队列 Q1 接收到 |
lazy.brown.fox |
被队列 Q2 接收到 |
lazy.pink.rabbit |
虽然满足两个绑定,但只被队列 Q2 接收一次 |
quick.brown.fox |
不匹配任何绑定,被丢弃 |
quick.orange.male.rabbit |
是四个单词,不匹配任何绑定,被丢弃 |
lazy.orange.male.rabbit |
是四个单词,但匹配 Q2 |
4.4 topic类型与fanout、direct的关系
当队列绑定关系是下列这种情况时需要引起注意 :
- 当一个队列绑定键是#,那么这个队列将接收所有数据,其实是fanout类型
- 如果队列绑定键当中没有#和*出现,那么该队列绑定类型就是 direct 类型
4.5 topic实战
消费者1核心代码:
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic"); //声明 Q1 队列与绑定关系 channel.queueDeclare("Q1", false, false, false, null); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.orange.*"); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); System.out.println("接收队列:"+queueName+" 绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});
消费者2核心代码:
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic"); //声明 Q2 队列与绑定关系 channel.queueDeclare("Q2", false, false, false, null); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.*.rabbit"); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "lazy.#"); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); System.out.println("接收队列:"+queueName+" 绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});
生产者核心代码:
//交换机 channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic"); // Q1-->绑定的是 中间带 orange 带 3 个单词的字符串(*.orange.*) // Q2-->绑定的是 最后一个单词是 rabbit 的 3 个单词(*.*.rabbit) // 第一个单词是 lazy 的多个单词(lazy.#) Map<String, String> bindingKeyMap = new HashMap<>(); bindingKeyMap.put("quick.orange.rabbit","被队列 Q1Q2 接收到"); bindingKeyMap.put("lazy.orange.elephant","被队列 Q1Q2 接收到"); bindingKeyMap.put("quick.orange.fox","被队列 Q1 接收到"); bindingKeyMap.put("lazy.brown.fox","被队列 Q2 接收到"); bindingKeyMap.put("lazy.pink.rabbit","虽然满足两个绑定但只被队列 Q2 接收一次"); bindingKeyMap.put("quick.brown.fox","不匹配任何绑定不会被任何队列接收到会被丢弃"); bindingKeyMap.put("quick.orange.male.rabbit","是四个单词不匹配任何绑定会被丢弃"); bindingKeyMap.put("lazy.orange.male.rabbit","是四个单词但匹配 Q2"); //发消息 for (Map.Entry<String, String> bindingKeyEntry: bindingKeyMap.entrySet()){ String bindingKey = bindingKeyEntry.getKey(); String message = bindingKeyEntry.getValue(); channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, bindingKey, null, message.getBytes("UTF-8")); }