【RabbitMQ】——三种Exchange模式（Fanout、Direct、Topic)

   引言

  在上一篇博客中介绍了RabbitMQ中两种队列模式，下面在改博文中将介绍比较常用的三种Exchange模式。

  第一种、Fanout Exchange

  这种Fanout模式不处理路由键，你需要简单的讲队列绑定到exchange上，一个发送到exchange的消息都会被转发到与该exchange绑定的所有队列上。很像广播子网，每台子网内的主机都获得了一份复制的消息。Fanout类型的Exchange转发消息是最快的。下面看一张图;

          

  从上面这张图中我们发现，在这种模式中增加了Exchange的概念，这就说生产者会创建一个Exchange，并且将消息发送到exhange中，其余的事情不在关心，并且这种模式中，我们会发现拥有多个消费者，并且每个消费者都有一个独立的消息队列。 每个队列都需要绑定到exchange上面。生产者发送的消息，经过exchange到达队列，从而实现一个消息被多个消费者获取的目的。下面看一个比较简单的图：

       

  在这种模式中我们需要注意的，如果将消息发送到一个没有队列绑定的exchange上面，那么该消息将会丢失，这是因为在rabbitmq中exchange是不具备存储消息的能力，只有队具备存储消息的能力。

  示例代码：生产者

  

package cn.itcast.rabbitmq.ps;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;public class Send {private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_fanout";public static void main(String[] argv) throws Exception {// 获取到连接以及mq通道Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();Channel channel = connection.createChannel();// 声明exchange 在这定义的交换机的类型是fanout 一共有三种类型的交换机channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");// 消息内容String message = "商品已经新增，id = 1000";channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes());System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");channel.close();connection.close();}}

 

  示例代码：消费者

package cn.itcast.rabbitmq.ps;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Recv {    private final static String QUEUE_NAME = "test_queue_fanout_1";    private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_fanout";    public static void main(String[] argv) throws Exception {        // 获取到连接以及mq通道        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();        Channel channel = connection.createChannel();        // 声明队列        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);        // 绑定队列到交换机        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "");        // 同一时刻服务器只会发一条消息给消费者        channel.basicQos(1);        // 定义队列的消费者        QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);        // 监听队列，手动返回完成        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);        // 获取消息        while (true) {            QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();            String message = new String(delivery.getBody());            System.out.println(" 前台系统： '" + message + "'");            Thread.sleep(10);            channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);        }    }}

  消费者2代码和消费者1的代码相似，只是声明的队列名称不同，因为在这种模式中，每个消费者都拥有自己的队列。

 第二种、Direct Exchange

  这种模式会处理路由键，也就是所谓的按需索取。需要将一个队列绑定到exchange上面，要求该消息与一个特定的路由键完全匹配。消息才会进入到该队列中。如果一个队列绑定到该交换机上要求路由键 “dog”，则只有被标记为“dog”的消息才被转发，不会转发dog.puppy，也不会转发dog.guard，只会转发dog。 

         

  这种模式就要去我们生产者在发送消息的时候，为此消息添加一个路由键，这样在消费者获取的时候才能达到“按需索取”。例如：将不同的级别的错误消息传递给不同的消费者，这就需要用到这种模式：

  

 示例代码：生成者

  

package cn.itcast.rabbitmq.routing;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;public class Send {private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_direct";public static void main(String[] argv) throws Exception {// 获取到连接以及mq通道Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();Channel channel = connection.createChannel();// 声明exchange 和发布订阅模式相比 exchange模式为“direct”channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "direct");// 消息内容String message = "删除商品， id = 1001";// 在路由模式中，我们在发布消息的时候需要指定路由keychannel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "delete", null, message.getBytes());System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");channel.close();connection.close();}}

 示例代码：消费者1

package cn.itcast.rabbitmq.routing;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Recv {private final static String QUEUE_NAME = "test_queue_direct_1";private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_direct";public static void main(String[] argv) throws Exception {// 获取到连接以及mq通道Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();Channel channel = connection.createChannel();// 声明队列channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);// 绑定队列到交换机 第三个参数的专业叫法：路由键channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");// 同一时刻服务器只会发一条消息给消费者channel.basicQos(1);// 定义队列的消费者QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);// 监听队列，手动返回完成channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);// 获取消息while (true) {QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();String message = new String(delivery.getBody());System.out.println(" 前台系统： '" + message + "'");Thread.sleep(10);channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);}}}

  消费者2：

 

package cn.itcast.rabbitmq.routing;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Recv2 {    private final static String QUEUE_NAME = "test_queue_direct_2";    private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_direct";    public static void main(String[] argv) throws Exception {        // 获取到连接以及mq通道        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();        Channel channel = connection.createChannel();        // 声明队列        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);        // 绑定队列到交换机        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "insert");        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "update");        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "delete");        // 同一时刻服务器只会发一条消息给消费者        channel.basicQos(1);        // 定义队列的消费者        QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);        // 监听队列，手动返回完成        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);        // 获取消息        while (true) {            QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();            String message = new String(delivery.getBody());            System.out.println(" 搜索系统： '" + message + "'");            Thread.sleep(10);            channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);        }    }}

 从上面的代码中我们可以看到，两个不同的消费者在将队列绑定到exchange上面的时候，指定了不同的路由键。这时候我们如果更改生产者端的路由键的时候，则消息会路由到不同的消费者上面。如果生产者指定路由键为“insert”则只有消费者2获取，如果指定路由键为“update”则两个消费者都会获取。如果指定路由键为“abc”,则两个消费者都不会获取，从而导致消息进入”黑洞“。

  但是这种模式在一定程度上满足了我们的需求，但是在使用起来并不是非常的灵活，所以下面介绍一种更为灵活的模式。

  第三种、Topic Exchange

  这种模式和Direct模式的原理是一样的，都是根据路由键进行消息的路由，但是这种支持路由键的模糊匹配，此时队列需要绑定要一个模式上。符号“#”匹配一个或多个词，符号“*”匹配不多不少一个词。下面来看一张图：

       

  上面这张图根据颜色进行了路由键匹配的划分，下面四个队列中第一个红色队列，我们会发现它的路由键为“usa.#”这说明凡是路由键以“usa.”开头的消息都会被路由到这个队列中。第二个黄色队列，说明凡是以“.news”结束的路由键都会被路由到这个队列中。这样的模式是我们在使用过程中更加的灵活。

   

  示例代码：生产者

 

package cn.itcast.rabbitmq.topic;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;public class Send {    private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_topic";    public static void main(String[] argv) throws Exception {        // 获取到连接以及mq通道        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();        Channel channel = connection.createChannel();        // 声明exchange        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");        // 消息内容        String message = "删除商品，id = 1001";        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "item.delete", null, message.getBytes());        System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");        channel.close();        connection.close();    }}

  示例代码：消费者

package cn.itcast.rabbitmq.topic;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Recv {    private final static String QUEUE_NAME = "test_queue_topic_1";    private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_topic";    public static void main(String[] argv) throws Exception {        // 获取到连接以及mq通道        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();        Channel channel = connection.createChannel();        // 声明队列        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);        // 绑定队列到交换机        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.update");        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.delete");        // 同一时刻服务器只会发一条消息给消费者        channel.basicQos(1);        // 定义队列的消费者        QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);        // 监听队列，手动返回完成        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);        // 获取消息        while (true) {            QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();            String message = new String(delivery.getBody());            System.out.println(" 前台系统： '" + message + "'");            Thread.sleep(10);            channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);        }    }}

  消费者1是”按需索取“，所以他并不能使用通配符模式，而是使用完全匹配。

 示例代码：消费者2

 

package cn.itcast.rabbitmq.topic;import cn.itcast.rabbitmq.util.ConnectionUtil;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Recv2 {    private final static String QUEUE_NAME = "test_queue_topic_2";    private final static String EXCHANGE_NAME = "test_exchange_topic";    public static void main(String[] argv) throws Exception {        // 获取到连接以及mq通道        Connection connection = ConnectionUtil.getConnection();        Channel channel = connection.createChannel();        // 声明队列        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);        // 绑定队列到交换机        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "item.#");        // 同一时刻服务器只会发一条消息给消费者        channel.basicQos(1);        // 定义队列的消费者        QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);        // 监听队列，手动返回完成        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, false, consumer);        // 获取消息        while (true) {            QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();            String message = new String(delivery.getBody());            System.out.println(" 搜索系统： '" + message + "'");            Thread.sleep(10);            channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);        }    }}

  在消费者2中使用通配符模式，更加方便的编写代码，进行消息的路由，这中模式在消息类型比较负责，并且需要进行精细的处理的时候还是比较使用的。

  三种队列对比

  Fanout类型没有路由键的概念，只要队列绑定到了改exchange上面，就会接收到所有的消息。其余两种在此基础上面引进了路由键的概念，这样实现消费者”按需索取“的模式。

  和前面的（简单模式和work模式）两种对比

  前面的两种模式中 只有一个队列，消费者都是对一个队列进行消费的。同一个消息只能被一个消费者获取。而在exchange模式中，很好的实现了一个消息被多个消费者获取的需求。通过引入路由键从而更好的实现需求。

  小结

  这几种模式是rabbitmq中比较重要的个知识点，小编在这总结记录一下，方便日后回顾。如果有理解错误的地方，欢迎拍砖。