springboot整合rabbitmq的不同工作模式详解

前提是已经安装并启动了rabbitmq，并且项目已经引入rabbitmq，完成了配置。

不同模式所需参数不同，生产者可以根据参数不同使用重载的convertAndSend方法。而消费者均是直接监听某个队列。

不同的交换机是实现不同工作模式的关键组件.每种交换机类型都有其特定的路由和分发策略。

一些概念:

生产者（Producer）：负责发布消息到交换机（Exchange）。

交换机（Exchange）：根据类型（如Fanout、Direct、Topic）和配置的路由规则将消息路由到一个或多个队列。

队列（Queue）：存储消息，直到它们被消费者接收并处理。队列是发布订阅模式中的核心组件，因为消息实际上是被存储在队列中，等待消费者来拉取。

消费者（Consumer）：从队列中接收并处理消息。消费者通过订阅队列来接收消息。在RabbitMQ中，消费者实际上是通过声明（或连接到）一个队列来开始接收该队列中的消息的。

一、Simple（简单模式）

这是最基本的模式，包含一个生产者和一个消费者和一个队列bean。生产者发送消息到指定队列，消费者从该队列中接收消息。

如下图：

生产者P往queue发送消息，消费者C消费queue里的消息。

上述关系配置

@Configuration
public class RabbitMqConfig {
    //生产者往队列名为hello的队列发送消息，消费者监听名为hello的队列
   @Bean
    public Queue hello() {
        return new Queue("hello");
    }
}

二、WorkQueue（工作队列模式）

这种模式也包含一个生产者，但是消费者有多个。生产者发送的消息会依次被消费者接收，这种模式常用于处理消息较多的情况。

如下图：

生产者P往queue发送消息，消费者C1、C2、C3均消费queue里的消息。

RabbitMQ的消息分发机制会确保消息在队列中的顺序性，并根据消费者的消费能力和策略来进行分发。也就是说一条消息一般情况下只会发送给一个消费者，不会出现三个消费者都消费了同一条消息的情况。

上述关系配置

@Configuration
public class RabbitMqConfig {
    //生产者往队列名为hello的队列发送消息，多个消费者均监听名为hello的队列
   @Bean
    public Queue hello() {
        return new Queue("hello");
    }
}

三、Publish/Subscribe（发布/订阅模式）

在该模式下，交换机一般使用FanoutExchange。不过也可以使用Topic交换机来实现更加复杂的路由策略.

交换机和队列是两个独立的个体，他们的关系是通过配置绑定来完成的，也就意味着他们的关系可以任意搭配，可以一个交换机绑定多个队列，一个队列也可以绑定多个交换机。

在该模式下,生产者发送的消息会被广播到所有与Fanout交换机绑定的队列中。每个队列中的消费者都会从它们自己的队列中拉取并消费消息，但不同的消费者（即使它们连接到同一个队列）也会独立地处理消息，即每个消息只会被一个消费者处理一次（除非设置了手动确认并且消费者没有确认消息，或者连接断开等情况导致消息被重新排队）。

多个队列绑定一个交换机

生产者生产消息，发送到交换机，交换机会将消息转发给绑定的全部队列。也就是广播。

如下图：

X是交换机，Q1、Q2是队列。通过配置将队列绑定到交换机X上。

上述关系配置

@Configuration
public class RabbitMqConfig {

    //生产者发送消息到该交换机，交换机填test.fanout
    @Bean
	public FanoutExchange fanout() {
		return new FanoutExchange("test.fanout");
	}
    
    //消费者订阅该队列，队列填test.queue1
    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue1() {
        return new Queue("test.queue1");
    }

    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue2() {
        return new Queue("test.queue2");
    }

    //将Q1绑定到fanout交换机上
    @Bean
	public Binding binding1(FanoutExchange fanout,Queue autoDeleteQueue1) {
	    return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue1).to(fanout);
	}

    //将Q2绑定到fanout交换机上
	@Bean
	public Binding binding2(FanoutExchange fanout,Queue autoDeleteQueue2) {
		return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue2).to(fanout);
	}

}

一个队列绑定多个交换机

Q1绑定了X1交换机，同时也绑定了X2交换机。P1生产的消息会转发给Q1，P2生产的消息也会转发给Q1。

上述关系配置

@Configuration
public class RabbitMqConfig {

    //生产者发送消息到该交换机，交换机填test.fanout1
    @Bean
	public FanoutExchange fanout1() {
		return new FanoutExchange("test.fanout1");
	}

     //生产者发送消息到该交换机，交换机填test.fanout2
    @Bean
	public FanoutExchange fanout2() {
		return new FanoutExchange("test.fanout2");
	}
    
    //消费者订阅该队列，队列填test.queue1
    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue1() {
        return new Queue("test.queue1");
    }

    //将Q1绑定到fanout1交换机上
    @Bean
	public Binding binding1(FanoutExchange fanout1,Queue autoDeleteQueue1) {
	    return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue1).to(fanout1);
	}

    //将Q1绑定到fanout2交换机上
	@Bean
	public Binding binding2(FanoutExchange fanout2,Queue autoDeleteQueue1) {
		return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue1).to(fanout2);
	}

}

四、Routing（路由模式）

该模式下使用的交换机是直连交换机。在这种模式下，生产者发送消息到交换机时，需要指定一个路由键.

在路由模式下，可以通过绑定将路由键、交换机和队列绑定起来。生产者生产的消息会传入交换机参数和路由键参数，通过交换机参数和路由键参数查找存在的绑定关系（可能存在多个）就可以找到队列并将消息发送到对应的队列。消费者监听队列完成消费。

多个路由键绑定一个队列

如下图：

direct是交换机，orange、black、green是路由键，Q1、Q2是队列。

路由键为orange的消息会被交换机转发到Q1，路由键为black或green的消息会被交换机转发到Q2。

上述关系所需配置

@Configuration
public class RabbitMqConfig {

    //生产者发送消息到该交换机，交换机填test.direct
    @Bean
	public DirectExchange direct() {
		return new DirectExchange("test.direct");
	}
    
    //消费者订阅该队列，队列填test.queue1
    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue1() {
        return new Queue("test.queue1");
    }

    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue2() {
        return new Queue("test.queue2");
    }

    //利用路由键orange将Q1绑定到dirct交换机上
    @Bean
    public Binding binding1a(DirectExchange direct,Queue autoDeleteQueue1) {
        return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue1)
                .to(direct)
                .with("orange");
    }

    //利用路由键black将Q2绑定到dirct交换机上
    @Bean
    public Binding binding1b(DirectExchange direct,Queue autoDeleteQueue2) {
        return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue2)
                .to(direct)
                .with("black");
    }

    //利用路由键green将Q2绑定到dirct交换机上
    @Bean
    public Binding binding2a(DirectExchange direct,Queue autoDeleteQueue2) {
        return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue2)
                .to(direct)
                .with("green");
    }

}

一个路由键绑定多个队列

路由键为black的消息会被交换机转发到Q1和Q2

上述关系所需配置

@Configuration
public class RabbitMqConfig {

    @Bean
	public DirectExchange direct() {
		return new DirectExchange("test.direct");
	}

    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue1() {
        return new Queue("test.quque1");
    }

    @Bean
    public Queue autoDeleteQueue2() {
        return new Queue("test.quque2");
    }

    //利用路由键black将Q1绑定到dirct交换机上
    @Bean
    public Binding binding1b(DirectExchange direct,Queue autoDeleteQueue1) {
        return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue1)
                .to(direct)
                .with("black");
    }

    //利用路由键black将Q2绑定到dirct交换机上
    @Bean
    public Binding binding2a(DirectExchange direct,Queue autoDeleteQueue2) {
        return BindingBuilder.bind(autoDeleteQueue2)
                .to(direct)
                .with("black");
    }

}

五、Topic（通配符模式）

这种模式与路由模式类似，但是路由键支持通配符匹配。生产者发送消息时指定一个带有通配符的路由键，交换机根据路由键和通配符规则将消息路由到对应的队列。消费者将队列绑定到交换机时也需要指定带有通配符的路由键。

例如,配置绑定关系的时候指定通配符路由键为*.*.rabbit,那么无论前面两个参数是什么,只要后面的参数是rabbit就满足条件,就会匹配上队列.

通配符语法:
* 可以完全代替一个单词。
# 可以替换零个或多个单词。

该工作模式一般使用Topic Exchange.

六、RPC（远程调用模式）

RabbitMQ还支持RPC（远程过程调用）模式，这种模式允许一个客户端发送请求消息到一个队列，并等待从另一个队列返回响应消息。这种模式常用于实现分布式系统中的远程服务调用。

多消费者监听一个队列是否会导致重复消费

实际开发中可以创建多个消费者监听一个队列，多个消费者都可以消费队列里的消息，不过在同一时间下，一条消息只会被一个消费者消费。

因为RabbitMQ的消息分发机制会确保消息在队列中的顺序性，并根据消费者的消费能力和策略来进行分发。

还可以在消费者里面做幂等、消息去重、记录消费的消息等操作来防止重复消费。

更多细节查看官方文档

RabbitMQ 教程 - "Hello World！" |兔子MQ --- RabbitMQ tutorial - "Hello World!" | RabbitMQ