HM-SpringCloud微服务系列4.3.3【发布/订阅模型及其三种交换机】
1 发布/订阅模型简介
- 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,也就是要发送消息的程序,但是不再发送到队列中,而是exchange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。Exchange有以下3种类型:
- Fanout:广播,将消息交给所有绑定到交换机的队列
- Direct:定向,把消息交给符合指定routing key 的队列
- Topic:通配符,把消息交给符合routing pattern(路由模式) 的队列
- Consumer:消费者,与以前一样,订阅队列,没有变化
- Queue:消息队列也与以前一样,接收消息、缓存消息。
- 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!
2 发布/订阅模型:Fanout-Exchange广播交换机
2.1 Fanout-Exchange
- Fanout Exchange 会将接收到的消息广播到每一个跟其绑定的queue
- 在广播模式下,消息发送流程是这样的:
- 可以有多个队列
- 每个队列都要绑定到Exchange(交换机)
- 生产者发送的消息,只能发送到交换机,交换机来决定要发给哪个队列,生产者无法决定
- 交换机把消息发送给绑定过的所有队列
- 订阅队列的消费者都能拿到消息
2.2 案例
- 创建一个交换机 itcast.fanout,类型是Fanout
- 创建两个队列fanout.queue1和fanout.queue2,绑定到交换机itcast.fanout
2.2.1 声明交换机、队列和绑定
- Spring提供了声明交换机、队列、绑定关系的API,其中Exchange接口表示所有不同类型的交换机
- 在consumer服务中创建一个类,添加@Configuration注解,并声明FanoutExchange、Queue和绑定关系对象Binding
package cn.itcast.mq.config;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class FanoutConfig {
// 声明交换机:itcast.fanout
@Bean
public FanoutExchange fanoutExchange() {
return new FanoutExchange("itcast.fanout");
}
// 声明队列1:fanout.queue1
@Bean
public Queue fanoutQueue1() { // 注意Queue来自amqp.core包
return new Queue("fanout.queue1");
}
// 绑定队列1到交换机
@Bean
public Binding fanoutBinding1(Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange) { // 注意Binding来自amqp.core包
return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);
}
// 声明队列2:fanout.queue2
@Bean
public Queue fanoutQueue2() {
return new Queue("fanout.queue2");
}
// 绑定队列2到交换机
@Bean
public Binding fanoutBinding2(Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange) {
return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);
}
}
3. 启动测试
2.2.2 消息接收
- 在consumer服务的SpringRabbitListener类中,添加两个方法,分别监听fanout.queue1和fanout.queue2:
@RabbitListener(queues = "fanout.queue1")
public void listenFanoutQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者1接收到fanout.queue1消息:【" + msg +"】");
}
@RabbitListener(queues = "fanout.queue2")
public void listenFanoutQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者2接收到fanout.queue2消息:【" + msg +"】");
}
2.2.3 消息发送
- 在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法
@Test
public void testSentFanoutExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "itcast.fanout";
// 消息
String message = "hi, every one";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "", message);
}
2.2.4 测试
2.3 小结
- 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
- 声明队列、交换机、绑定关系的Bean是什么?
- Queue
- FanoutExchange
- Binding
3 发布/订阅模型:Direct-Exchange定向交换机
3.1 Direct-Exchange
- 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。
- 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
- 队列与交换机的绑定,不能是任意绑定了,而是要指定一个
3.2 案例
- 利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
- 在consumer服务中,编写两个消费者方法,分别监听direct.queue1和direct.queue2
- 在publisher中编写测试方法,向itcast. direct发送消息
3.2.1 基于注解声明队列和交换机
- 基于@Bean的方式声明队列和交换机比较麻烦,Spring还提供了基于注解方式来声明。
- 在consumer的SpringRabbitListener中添加两个消费者方法,分别监听direct.queue1和direct.queue2。
- 同时基于注解@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey。
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "direct.queue1"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = ExchangeTypes.DIRECT), //type也可以直接赋值为"direct",此处用了枚举
key = {"red", "blue"}
))
public void listenDirectQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者1接收到direct.queue1消息:【" + msg +"】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "direct.queue2"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.direct", type = "direct"),
key = {"red", "yellow"}
))
public void listenDirectQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者2接收到direct.queue2消息:【" + msg +"】");
}
3.2.2 消息发送
- 在publisher服务发送消息到DirectExchange: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 = "itcast.direct";
// 消息
String message = "hi red"; // blue yellow red
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "red", message);
}
3.2.3 测试
3.3 小结
- 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
- 基于@RabbitListener注解声明队列和交换机有哪些常见注解?
- @Queue
- @Exchange
4 发布/订阅模型:Topic-Exchange通配符交换机
4.1 Topic-Exchange
- Topic:主题、话题
- TopicExchange与DirectExchange类似,都可以根据
RoutingKey
把消息路由到不同的队列。 - 区别在于TopicExchange可以让队列在绑定
RoutingKey
的时候使用通配符。 Routingkey
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
。- Queue与Exchange指定BindingKey时可以使用通配符(通配符规则):
#
:匹配一个或多个词(代指0个或多个单词)*
:匹配不多不少恰好1个词(代指一个单词)
- 举例:
item.#
:能够匹配item.spu.insert
或者item.spu
item.*
:只能匹配item.spu
- 图示:
- 解释:
- Queue1:绑定的是
china.#
,因此凡是以china.
开头的routing key
都会被匹配到。包括china.news和china.weather - Queue2:绑定的是
#.news
,因此凡是以.news
结尾的routing key
都会被匹配。包括china.news和japan.news
- Queue1:绑定的是
4.2 案例
- 利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
- 在consumer服务中,编写两个消费者方法,分别监听topic.queue1和topic.queue2
- 在publisher中编写测试方法,向itcast. topic发送消息
4.2.1 消息接收
- 在consumer服务的SpringRabbitListener中添加方法:
- 在consumer服务中,编写两个消费者方法,分别监听topic.queue1和topic.queue2,
- 并利用@RabbitListener声明Exchange、Queue、RoutingKey
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "topic.queue1"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.topic", type = ExchangeTypes.TOPIC),
key = "china.#"
))
public void listenTopicQueue1(String msg) {
System.out.println("消费者1接收到topic.queue1消息:【" + msg +"】");
}
@RabbitListener(bindings = @QueueBinding(
value = @Queue(name = "topic.queue2"),
exchange = @Exchange(name = "itcast.topic", type = "topic"),
key = "#.news"
))
public void listenTopicQueue2(String msg) {
System.out.println("消费者2接收到topic.queue2消息:【" + msg +"】");
}
4.2.2 消息发送
- 在publisher服务的SpringAmqpTest类中添加测试方法:
@Test
public void testSendTopicExchange() {
// 交换机名称
String exchangeName = "itcast.topic";
// 消息
String message = "itheima在哪上市了?";
// 发送消息
rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName, "china.news", message);
}
4.2.3 测试
4.3小结
- 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,多个单词间以
.
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
- Topic交换机接收的消息RoutingKey必须是多个单词,多个单词间以