RabbitMQ:交换机详解(Fanout交换机、Direct交换机、Topic交换机)

简介: RabbitMQ:交换机详解(Fanout交换机、Direct交换机、Topic交换机)

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目录

Fanout交换机

声明队列和交换机

消息发送

消息接收

发送结果

总结

Direct交换机

声明队列和交换机

消息接收

消息发送

总结

Topic交换机

说明

消息发送

消息接收

结果

总结


在之前的两个测试案例中,都没有交换机,生产者直接发送消息到队列。而一旦引入交换机,消息发送的模式会有很大变化:

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可以看到,在订阅模型中,多了一个exchange角色,而且过程略有变化:

  • Publisher:生产者,不再发送消息到队列中,而是发给交换机
  • Exchange:交换机,一方面,接收生产者发送的消息。另一方面,知道如何处理消息,例如递交给某个特别队列、递交给所有队列、或是将消息丢弃。到底如何操作,取决于Exchange的类型。
  • Queue:消息队列也与以前一样,接收消息、缓存消息。不过队列一定要与交换机绑定。
  • Consumer:消费者,与以前一样,订阅队列,没有变化

Exchange(交换机)只负责转发消息,不具备存储消息的能力,因此如果没有任何队列与Exchange绑定,或者没有符合路由规则的队列,那么消息会丢失!

交换机的类型有四种:

  • Fanout:广播,将消息交给所有绑定到交换机的队列。我们最早在控制台使用的正是Fanout交换机
  • Direct:订阅,基于RoutingKey(路由key)发送给订阅了消息的队列
  • Topic:通配符订阅,与Direct类似,只不过RoutingKey可以使用通配符
  • Headers:头匹配,基于MQ的消息头匹配,用的较少。

Fanout交换机

Fanout,英文翻译是扇出,我觉得在MQ中叫广播更合适。

在广播模式下,消息发送流程是这样的:

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  • 1) 可以有多个队列
  • 2) 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
  • 3) 生产者发送的消息,只能发送到交换机
  • 4) 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
  • 5) 订阅队列的消费者都能拿到消息

我们的计划是这样的:

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  • 创建一个名为 hmall.fanout的交换机,类型是Fanout
  • 创建两个队列fanout.queue1fanout.queue2,绑定到交换机hmall.fanout

实现思路如下:

1.在RabbitMQ控制台中,声明队列fanout.queue1和fanout.queue2

2.在RabbitMQ控制台中,声明交换机hmall.fanout,将两个队列与其绑定

3.在consumer服务中,编写两个消费者方法,分别监听fanout.queue1和fanout.queue2

4.在publisher中编写测试方法,向hmall.fanout发送消息

声明队列和交换机

在控制台创建队列fanout.queue1、fanout.queue2:

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然后再创建一个交换机:

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然后绑定两个队列到交换机:

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消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:

@Test
public void testFanoutExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "hmall.fanout";
    // 消息
    String message = "hello, everyone!";
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}

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消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加两个方法,作为消费者:

@RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者1接收到Fanout消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
    System.out.println("消费者2接收到Fanout消息:【" + msg + "】");
}

image.gif

发送结果

广播模式给每一个消费者都发了一份消息。

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总结

交换机的作用是什么?

  • 接收publisher发送的消息
  • 将消息按照规则路由到与之绑定的队列
  • 不能缓存消息,路由失败,消息丢失
  • FanoutExchange的会将消息路由到每个绑定的队列

Direct交换机

在Fanout模式中,一条消息,会被所有订阅的队列都消费。但是,在某些场景下,我们希望不同的消息被不同的队列消费。这时就要用到Direct类型的Exchange。

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在Direct模型下:

  • 队列与交换机的绑定,不能是任意绑定了,而是要指定一个RoutingKey(路由key)
  • 消息的发送方在 向 Exchange发送消息时,也必须指定消息的 RoutingKey
  • Exchange不再把消息交给每一个绑定的队列,而是根据消息的Routing Key进行判断,只有队列的Routingkey与消息的 Routing key完全一致,才会接收到消息

案例需求如图

image.gif 编辑

  1. 声明一个名为hmall.direct的交换机
  2. 声明队列direct.queue1,绑定hmall.directbindingKeybludred
  3. 声明队列direct.queue2,绑定hmall.directbindingKeyyellowred
  4. consumer服务中,编写两个消费者方法,分别监听direct.queue1和direct.queue2
  5. 在publisher中编写测试方法,向hmall.direct发送消息

声明队列和交换机

首先在控制台声明两个队列direct.queue1direct.queue2,这里不再展示过程:

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然后声明一个direct类型的交换机,命名为hmall.direct:

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然后使用redblue作为key,绑定direct.queue1hmall.direct

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同理,使用redyellow作为key,绑定direct.queue2hmall.direct,步骤略,最终结果:

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消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法:

@RabbitListener(queues = "direct.queue1")
public void listenDirectQueue1(String msg) {
    System.out.println("消费者1接收到direct.queue1的消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "direct.queue2")
public void listenDirectQueue2(String msg) {
    System.out.println("消费者2接收到direct.queue2的消息:【" + msg + "】");
}

image.gif

消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:

@Test
public void testSendDirectExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "hmall.direct";
    // 消息
    String message = "红色警报!日本乱排核废水,导致海洋生物变异,惊现哥斯拉!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}

image.gif

由于使用的red这个key,所以两个消费者都收到了消息:

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我们再切换为blue这个key:

@Test
public void testSendDirectExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "hmall.direct";
    // 消息
    String message = "最新报道,哥斯拉是居民自治巨型气球,虚惊一场!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "blue", message);
}

image.gif

你会发现,只有消费者1收到了消息:

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总结

描述下Direct交换机与Fanout交换机的差异?

  • Fanout交换机将消息路由给每一个与之绑定的队列
  • Direct交换机根据RoutingKey判断路由给哪个队列
  • 如果多个队列具有相同的RoutingKey,则与Fanout功能类似

Topic交换机

说明

Topic类型的ExchangeDirect相比,都是可以根据RoutingKey把消息路由到不同的队列。

只不过Topic类型Exchange可以让队列在绑定BindingKey 的时候使用通配符!

BindingKey 一般都是有一个或多个单词组成,多个单词之间以.分割,例如: item.insert

通配符规则:

  • #:匹配一个或多个词
  • *:匹配不多不少恰好1个词

举例:

  • item.#:能够匹配item.spu.insert 或者 item.spu
  • item.*:只能匹配item.spu

图示:

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假如此时publisher发送的消息使用的RoutingKey共有四种:

  • china.news 代表有中国的新闻消息;
  • china.weather 代表中国的天气消息;
  • japan.news 则代表日本新闻
  • japan.weather 代表日本的天气消息;

解释:

  • topic.queue1:绑定的是china.# ,凡是以 china.开头的routing key 都会被匹配到,包括:
  • china.news
  • china.weather
  • topic.queue2:绑定的是#.news ,凡是以 .news结尾的 routing key 都会被匹配。包括:
  • china.news
  • japan.news

接下来,我们就按照上图所示,来演示一下Topic交换机的用法。

需求如下:

1.在RabbitMQ控制台中,声明队列topic.queue1和topic.queue2

2.在RabbitMQ控制台中,声明交换机hmall.topic,将两个队列与其绑定

3.在consumer服务中,编写两个消费者方法,分别监听队列topic.queue1和topic.queue2

4.在publisher中编写测试方法,利用不同的RoutingKey向hmall.topic发送消息

首先,在控制台按照图示例子创建队列、交换机,并利用通配符绑定队列和交换机。此处步骤略。最终结果如下:

队列:

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交换机:

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绑定:

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消息发送

在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:

/**
 * topicExchange
 */
@Test
public void testSendTopicExchange() {
    // 交换机名称
    String exchangeName = "hmall.topic";
    // 消息
    String message = "喜报!孙悟空大战哥斯拉,胜!";
    // 发送消息
    rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message);
}

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消息接收

在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法:

@RabbitListener(queues = "topic.queue1")
public void listenTopicQueue1(String msg){
    System.out.println("消费者1接收到topic.queue1的消息:【" + msg + "】");
}
@RabbitListener(queues = "topic.queue2")
public void listenTopicQueue2(String msg){
    System.out.println("消费者2接收到topic.queue2的消息:【" + msg + "】");
}

image.gif

结果

image.gif 编辑

image.gif 编辑

成功。

总结

描述下Direct交换机与Topic交换机的差异?

  • Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词,以 . 分割
  • Topic交换机与队列绑定时的bindingKey可以指定通配符
  • #:代表0个或多个词
  • *:代表1个词
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