第5章 交换机
在上一节中,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)。在这一部分中,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,我们将构建一个简单的日志系统。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
者者
5.1. Exchanges
5.1.1.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。

5.1.2.Exchanges 的类型
总共有以下类型:
直接(direct), 主题(topic) ,标题(headers) , 扇出(fanout)
5.1.3.无名 exchange
在本教程的前面部分我们对 exchange 一无所知,但仍然能够将消息发送到队列。之前能实现的
原因是因为我们使用的是默认交换,我们通过空字符串(“”)进行标识。

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
5.2. 临时队列
之前的章节我们使用的是具有特定名称的队列(还记得 hello 和 ack_queue 吗?)。队列的名称我们
来说至关重要-我们需要指定我们的消费者去消费哪个队列的消息。
每当我们连接到 Rabbit 时,我们都需要一个全新的空队列,为此我们可以创建一个具有随机名称
的队列,或者能让服务器为我们选择一个随机队列名称那就更好了。其次一旦我们断开了消费者的连
接,队列将被自动删除。
创建临时队列的方式如下:
String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
创建出来之后长成这样:
5.3. 绑定(bindings)
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
5.4. Fanout
5.4.1.Fanout 介绍
Fanout 这种类型非常简单。正如从名称中猜到的那样,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
5.4.2.Fanout 实战
Logs 和临时队列的绑定关系如下图
ReceiveLogs01 将接收到的消息打印在控制台
public class ReceiveLogs01 { private static final String EXCHANGE_NAME = "logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { Channel channel = RabbitUtils.getChannel(); 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, ""); System.out.println("等待接收消息,把接收到的消息打印在屏幕....."); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); System.out.println("控制台打印接收到的消息"+message); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> { }); }
}
ReceiveLogs02 将接收到的消息存储在磁盘
public class ReceiveLogs02 { private static final String EXCHANGE_NAME = "logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { Channel channel = RabbitUtils.getChannel(); 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, ""); System.out.println("等待接收消息,把接收到的消息写到文件....."); 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 -> { }); }
}
EmitLog 发送消息给两个消费者接收
public class EmitLog { private static final String EXCHANGE_NAME = "logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { try (Channel channel = RabbitUtils.getChannel()) { /** * 声明一个 exchange * 1.exchange 的名称 * 2.exchange 的类型 */ channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout"); Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入信息"); while (sc.hasNext()) { String message = sc.nextLine(); channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes("UTF-8")); System.out.println("生产者发出消息" + message); } } }
}
5.5. Direct exchange
5.5.1.回顾
在上一节中,我们构建了一个简单的日志记录系统。我们能够向许多接收者广播日志消息。在本
节我们将向其中添加一些特别的功能-比方说我们只让某个消费者订阅发布的部分消息。例如我们只把
严重错误消息定向存储到日志文件(以节省磁盘空间),同时仍然能够在控制台上打印所有日志消息。
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。
5.5.2.Direct exchange 介绍
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,消息只去到它绑定的
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 blackgreen 和的消息会被发布到队列 Q2,其他消息类型的消息将被丢弃。
5.5.3.多重绑定
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。
5.5.4.实战
public class ReceiveLogsDirect01 { private static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { Channel channel = RabbitUtils.getChannel(); channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT); String queueName = "disk"; channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "error"); System.out.println("等待接收消息....."); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); message="接收绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message; File file = new File("C:\\work\\rabbitmq_info.txt"); FileUtils.writeStringToFile(file,message,"UTF-8"); System.out.println("错误日志已经接收"); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> { }); }
}
public class ReceiveLogsDirect02 { private static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { Channel channel = RabbitUtils.getChannel(); channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT); String queueName = "console"; channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "info"); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "warning"); System.out.println("等待接收消息....."); DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); System.out.println(" 接收绑定键 :"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+", 消 息:"+message); }; channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> { }); }
}
public class EmitLogDirect { private static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { try (Channel channel = RabbitUtils.getChannel()) { 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"); 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")); System.out.println("生产者发出消息:" + message); } } }
}
5.6. Topics
5.6.1.之前类型的问题
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
5.6.2.Topic 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
5.6.3.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.#)
上图是一个队列绑定关系图,我们来看看他们之间数据接收情况是怎么样的
quick.orange.rabbit 被队列 Q1Q2 接收到
lazy.orange.elephant 被队列 Q1Q2 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 不匹配任何绑定不会被任何队列接收到会被丢弃
quick.orange.male.rabbit 是四个单词不匹配任何绑定会被丢弃
lazy.orange.male.rabbit 是四个单词但匹配 Q2
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,就有点像 fanout 了
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 了
5.6.4.实战
public class EmitLogTopic { private static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { try (Channel channel = RabbitUtils.getChannel()) { 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"); 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")); System.out.println("生产者发出消息" + message); } } }
}
public class ReceiveLogsTopic01 { private static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { Channel channel = RabbitUtils.getChannel(); channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic"); //声明 Q1 队列与绑定关系 String queueName="Q1"; channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.orange.*");
System.out.println("等待接收消息....."); 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 -> { }); }
}
public class ReceiveLogsTopic02 { private static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs"; public static void main(String[] argv) throws Exception { Channel channel = RabbitUtils.getChannel(); channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic"); //声明 Q2 队列与绑定关系 String queueName="Q2"; channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.*.rabbit"); channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "lazy.#"); System.out.println("等待接收消息....."); 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 -> { }); }
}
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