RabbitMQ - 交换器

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大军
    阅读 11 分钟

    在Rabbitmq中，消息发送给交换器，交换器根据一定的规则把消息发给队列，broker再把消息发送给消费者，或者发送至主动从队列拉去消息。前面几张讲了队列的相关东西，这篇看看交换器是如何把消息发送给队列的。
    hello-world-example-routing.webp.jpg

    交换器

    交换器接收消息并将其路由到零个或多个队列，它支持四种交换类型：Direct、Fanout、Topic、Headers。还还声明了一些属性，其中最重要的是:交换器的名称、交换器类型、是否持久化、是否自动删除、参数。
    是否持久化，决定了rabbitmq重启后，交换器是否存在。是否自动删除，决定了当最后一个队列被解除绑定时，交换器是否被删除。

    Exchange.DeclareOk exchangeDeclare(String exchange,
        BuiltinExchangeType type,
        boolean durable,
        boolean autoDelete,
        boolean internal,
        Map<String, Object> arguments) throws IOException;

    默认的交换器

    默认的交换器名称为""，即空字符串。当我们没有定义的时候，看起来就像消息直接发送到队列一样。

    Direct

    根据消息路由键将消息传递到队列。主要的步骤如下：

    1. 通过路由键K把队列绑定到交换器
    2. 当带有路由键R的新消息到达交换器时，如果K = R，交换器将其路由到队列

    exchange-direct.webp.jpg
    生产者代码，通过channel.basicPublish把带有路由键("images.archive", "images.crop", "images.resizer")的消息发送给交换器images。

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    // 创建一个Channel
    try (Connection connection = factory.newConnection();
         Channel channel = connection.createChannel()) {
        // 定义交换器
        channel.exchangeDeclare(Constant.EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);
        String[] routingKeys = {"images.archive", "images.crop", "images.resizer"};
        for (int i = 0; i < routingKeys.length; i++) {
            // 把消息发送到队列中
            channel.basicPublish(Constant.EXCHANGE_NAME, routingKeys[i], null, routingKeys[i].getBytes());
            channel.basicPublish(Constant.EXCHANGE_NAME, routingKeys[i], null, routingKeys[i].getBytes());
        }
        System.out.println("Sent complete");
    }
}

    ArchiveRec1消费者，通过channel.queueBind把交换器images、路由键images.archive、队列archive1绑定一起。

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "archive1";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_NAME, "images.archive");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("ArchiveRec1 Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    ArchiveRec1消费者，通过channel.queueBind把交换器images、路由键images.archive、队列archive2绑定一起。除了队列名称，其他与上面代码雷同，就不贴了。
    CropRec消费者，通过channel.queueBind把交换器images、路由键images.crop、队列cropper绑定一起。

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "cropper";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_NAME, "images.crop");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("cropper Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    运行ArchiveRec1、ArchiveRec2各一次，运行CropRec两次。启动消费者后，再运行生产者DirectExchange。
    运行结果如下，ArchiveRec1和ArchiveRec2各消费2条数据，两个CropRec一共消费2条数据，说明同一个队列两个消费者，他们是轮询消费的。
    ArchiveRec1
    image.png
    ArchiveRec2
    image.png
    CropRec
    image.png

    fanout

    把消息发送给交换器所有的队列上，忽略的路由键的影响。也就是说，当多个队列跟这个交换器绑定的时候，交换器每收到一条消息，就会群发给这些队列。虽然Direct上面的例子中，也可以通过多个队列和路由键交换器绑定，达到部分群发的功能，但是fanout对于群发的功能还是更方便些。
    exchange-fanout.webp.jpg
    照着direct的例子改一下，把交换器、队列名称改一下，再把交换类型改为fanout。
    ArchiveRec1代码如下，ArchiveRec2雷同。

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "fanout_archive1";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_FANOUT_NAME, "images.archive");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("ArchiveRec1 Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    CropRec代码如下：

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "fanout_cropper";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_FANOUT_NAME, "images.crop");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("cropper Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    运行ArchiveRec1、ArchiveRec2各一次，运行CropRec两次。启动消费者后，再运行生产者FanoutExchange。
    运行结果如下，ArchiveRec1和ArchiveRec2各消费6条数据，其他路由键的信息都收到了。两个CropRec一共消费6条数据，fanout_cropper队列也收到了6条信息，被两个消费者分别消费3条。
    ArchiveRec1
    image.png
    ArchiveRec2
    image.png
    CropRec
    image.png

    Topic

    通过通配符，来消费所要的消息。名称和activemq的发布订阅一样，但是特性和activemq的通配符差不多。
    通配符有#和*。#是匹配一个或多个，*是匹配一个。

    AllRec用来接收images开头所有的消息，ArchiveRec用来接收images.archive开头所有的消息，ARec用来接收images开头a结尾的消息，CropRec用来接收images.cropRec开头所有的消息。
    生产者分布向这三个路由键images.archive.a，images.archive.b，images.crop.a发送消息

    生产者：

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    // 创建一个Channel
    try (Connection connection = factory.newConnection();
         Channel channel = connection.createChannel()) {
        // 定义交换器
        channel.exchangeDeclare(Constant.EXCHANGE_TOPIC_NAME, BuiltinExchangeType.TOPIC);
        String[] routingKeys = {"images.archive.a", "images.archive.b", "images.crop.a"};
        for (int i = 0; i < routingKeys.length; i++) {
            // 把消息发送到队列中
            channel.basicPublish(Constant.EXCHANGE_TOPIC_NAME, routingKeys[i], null, routingKeys[i].getBytes());
        }
        System.out.println("Sent complete");
    }
}

    AllRec

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "all";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_TOPIC_NAME, "images.#");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("AllRec Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    ArchiveRec

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "archive";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_TOPIC_NAME, "images.archive.*");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("ArchiveRec Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    ARec

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "a";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_TOPIC_NAME, "images.*.a");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("ARec Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    CropRec

    // 定义队列的名称
public final static String QUEUE_NAME = "crop";

public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
    // 声明一个连接工厂
    ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
    // 创建一个与rabbitmq服务器的连接
    Connection connection = factory.newConnection();
    // 创建一个Channel
    Channel channel = connection.createChannel();
    // 通过Channel定义队列
    // 这边声明队列，是因为可能在发布服务器之前启动消费者，所以在尝试使用队列中的消息之前确保队列存在
    channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);
    // 绑定交换器、路由键、队列
    channel.queueBind(QUEUE_NAME, Constant.EXCHANGE_TOPIC_NAME, "images.crop.*");
    System.out.println("Waiting for messages.");
    // 异步回调处理
    DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
        String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
        System.out.println("CropRec Received '" + message + "'");
    };
    // 接收消息
    channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, consumerTag -> {
    });
}

    运行结果如下：
    AllRec收到了全部消息
    image.png
    ArchiveRec收到了2条images.archive开头的消息
    image.png
    ARec收到了2条images开头a结尾的消息
    image.png
    CropRec收到了1条images.crop开头的消息
    image.png

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    学而不思则罔，思而不学则殆

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