RabbitMQ 交换机的类型

在 RabbitMQ 中，交换机（Exchange）是一个核心组件，负责接收来自生产者的消息，并根据特定的路由规则将消息分发到相应的队列。交换机的存在改变了消息发送的模式，使得消息的路由更加灵活和高效。

交换机的类型

RabbitMQ 提供了四种主要类型的交换机，每种交换机的路由规则不同：

1. Direct Exchange（直连交换机）：

   • 功能：基于路由键（Routing Key）将消息发送到与该路由键完全匹配的队列。
   • 应用场景：适用于需要精确匹配路由键的场景。
   • 示例 ：假设有两个队列 A 和 B，A 绑定了路由键 key1，B 绑定了路由键 key2。当生产者发送一条路由键为 key1 的消息时，只有队列 A 会接收到这条消息。

2. Fanout Exchange（扇出交换机）：

   • 功能：将消息广播到所有绑定到该交换机的队列，不考虑路由键。
   • 应用场景：适用于需要将消息广播到多个队列的场景。
   • 示例：假设有两个队列 A 和 B 都绑定到了一个 Fanout 交换机上。当生产者发送一条消息到该交换机时，A 和 B 都会接收到这条消息。

3. Topic Exchange（主题交换机）：

   • 功能：基于路由键的模式匹配（使用通配符）将消息发送到匹配的队列。
   • 应用场景：适用于需要基于模式匹配路由键的场景。
   • 示例 ：假设有两个队列 A 和 B，A 绑定了路由键模式 key.*，B 绑定了路由键模式 key.#。当生产者发送一条路由键为 key.test 的消息时，A 和 B 都会接收到这条消息。

4. Headers Exchange（头交换机）：

   • 功能：基于消息的头部属性进行匹配，将消息发送到匹配的队列。
   • 应用场景：适用于需要基于消息头部属性进行路由的场景。
   • 示例：这种交换机使用较少，通常在特定情况下才会使用。

交换机的作用

• 消息路由：交换机根据路由规则将消息分发到相应的队列。
• 解耦生产者和消费者：生产者只需将消息发送到交换机，不需要知道消息的最终目的地队列。
• 灵活性和扩展性：通过不同类型的交换机，可以实现复杂的消息路由逻辑，满足各种业务需求。

示例代码

以下是如何使用 Direct Exchange 和 Fanout Exchange 的示例代码：

Direct Exchange 示例

const amqp = require('amqplib/callback_api');

amqp.connect('amqp://localhost', function(error0, connection) {
  if (error0) {
    throw error0;
  }
  connection.createChannel(function(error1, channel) {
    if (error1) {
      throw error1;
    }
    const exchange = 'direct_logs';
    const msg = 'Hello World!';
    const routingKey = 'key1';

    channel.assertExchange(exchange, 'direct', { durable: true });
    channel.publish(exchange, routingKey, Buffer.from(msg));
    console.log(" [x] Sent %s: '%s'", routingKey, msg);
  });

  setTimeout(function() {
    connection.close();
    process.exit(0);
  }, 500);
});

Fanout Exchange 示例

const amqp = require('amqplib/callback_api');

amqp.connect('amqp://localhost', function(error0, connection) {
  if (error0) {
    throw error0;
  }
  connection.createChannel(function(error1, channel) {
    if (error1) {
      throw error1;
    }
    const exchange = 'logs';
    const msg = 'Hello World!';

    channel.assertExchange(exchange, 'fanout', { durable: true });
    channel.publish(exchange, '', Buffer.from(msg));
    console.log(" [x] Sent %s", msg);
  });

  setTimeout(function() {
    connection.close();
    process.exit(0);
  }, 500);
});

Topic Exchange 示例

Topic Exchange 允许使用通配符进行路由，支持更复杂的路由规则。

发布者代码

const amqp = require('amqplib/callback_api');

amqp.connect('amqp://localhost', function(error0, connection) {
  if (error0) {
    throw error0;
  }
  connection.createChannel(function(error1, channel) {
    if (error1) {
      throw error1;
    }
    const exchange = 'topic_logs';
    const msg = 'Hello World!';
    const routingKey = 'quick.orange.rabbit';

    channel.assertExchange(exchange, 'topic', { durable: true });
    channel.publish(exchange, routingKey, Buffer.from(msg));
    console.log(" [x] Sent %s: '%s'", routingKey, msg);
  });

  setTimeout(function() {
    connection.close();
    process.exit(0);
  }, 500);
});

消费者代码

const amqp = require('amqplib/callback_api');

amqp.connect('amqp://localhost', function(error0, connection) {
  if (error0) {
    throw error0;
  }
  connection.createChannel(function(error1, channel) {
    if (error1) {
      throw error1;
    }
    const exchange = 'topic_logs';
    const queue = 'topic_queue';

    channel.assertExchange(exchange, 'topic', { durable: true });
    channel.assertQueue(queue, { durable: true });

    // 绑定队列到交换机，使用通配符
    channel.bindQueue(queue, exchange, '*.orange.*');

    channel.consume(queue, function(msg) {
      if (msg.content) {
        console.log(" [x] Received %s: '%s'", msg.fields.routingKey, msg.content.toString());
      }
    }, { noAck: true });
  });
});

在这个示例中，发布者将消息发送到 topic_logs 交换机，使用路由键 quick.orange.rabbit。消费者绑定到 topic_logs 交换机，使用通配符 *.orange.*，因此会接收到所有包含 orange 的消息。

Headers Exchange 示例

Headers Exchange 基于消息头部属性进行路由，适用于需要复杂路由规则的场景。

发布者代码

const amqp = require('amqplib/callback_api');

amqp.connect('amqp://localhost', function(error0, connection) {
  if (error0) {
    throw error0;
  }
  connection.createChannel(function(error1, channel) {
    if (error1) {
      throw error1;
    }
    const exchange = 'headers_logs';
    const msg = 'Hello World!';

    channel.assertExchange(exchange, 'headers', { durable: true });
    channel.publish(exchange, '', Buffer.from(msg), {
      headers: {
        'format': 'pdf',
        'type': 'report'
      }
    });
    console.log(" [x] Sent %s", msg);
  });

  setTimeout(function() {
    connection.close();
    process.exit(0);
  }, 500);
});

消费者代码

const amqp = require('amqplib/callback_api');

amqp.connect('amqp://localhost', function(error0, connection) {
  if (error0) {
    throw error0;
  }
  connection.createChannel(function(error1, channel) {
    if (error1) {
      throw error1;
    }
    const exchange = 'headers_logs';
    const queue = 'headers_queue';

    channel.assertExchange(exchange, 'headers', { durable: true });
    channel.assertQueue(queue, { durable: true });

    // 绑定队列到交换机，使用头部属性
    channel.bindQueue(queue, exchange, '', {
      'x-match': 'all',
      'format': 'pdf',
      'type': 'report'
    });

    channel.consume(queue, function(msg) {
      if (msg.content) {
        console.log(" [x] Received %s", msg.content.toString());
      }
    }, { noAck: true });
  });
});

在这个示例中，发布者将消息发送到 headers_logs 交换机，并设置消息头部属性 format: pdf 和 type: report。消费者绑定到 headers_logs 交换机，使用头部属性匹配 format: pdf 和 type: report，因此会接收到符合这些头部属性的消息。