SpringCloud系列教程：微服务的未来（二十四）Direct交换机、Topic交换机、声明队列交换机

前言

在现代消息队列系统中，交换机是实现消息传递和路由的核心组件。本文将重点探讨三种常见的交换机类型：Direct交换机、Topic交换机和声明队列交换机。通过对这三种交换机的详细分析，我们将学习它们的工作原理、应用场景以及如何在实际项目中选择合适的交换机类型。无论你是刚接触消息队列的初学者，还是有一定经验的开发者，相信本篇博客能帮助你更深入地理解交换机的基本概念，并帮助你在使用消息中间件时做出更好的设计决策。

Direct交换机

Direct Exchange 会将接收到的消息根据规则路由到指定的Queue，因此称为定向路由。

每一个Queue都与Exchange设置一个BindingKey
发布者发送消息时，指定消息的RoutingKey
Exchange将消息路由到BindingKey与消息RoutingKey一致的队列

利用SpringAMQP演示DirectExchange的使用

需求如下:

在RabbitMQ控制台中，声明队列direct.queue1和direct.queue2
在RabbitMO控制台中，声明交换机hmall.direct，将两个队列与其绑定
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，利用不同的RoutingKey向hmall.direct发送消息

创建队列direct.queue1和direct.queue2

创建交换机hmall.direct

声明 routing key并绑定队列

消费者代码如下：

java 复制代码

	@RabbitListener(queues = "direct.queue1")
    public void listenDirectQueue1(String message)throws Exception {
        log.info("消费者1监听到direct.queue2的消息，["+message+"]");
    }
    @RabbitListener(queues = "direct.queue2")
    public void listenDirectQueue2(String message)throws Exception {
        log.info("消费者2监听到direct.queue2的消息，["+message+"]");
    }

测试代码如下：

java 复制代码

	@Test
    public void TestDirectQueue(){
        //1.交换机名
        String exchangeName = "hmall.direct";
        //2.消息
        String message = "Hello 红色!";
        //3.发送消息 
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"red", message);
    }

运行结果如下：

测试代码如下：

java 复制代码

	@Test
    public void TestDirectQueue(){
        //1.交换机名
        String exchangeName = "hmall.direct";
        //2.消息
        String message = "Hello 蓝色!";
        //3.发送消息 
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"blue", message);
    }

运行结果如下：
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RoutingKey，则与Fanout功能类似

Topic交换机

TopicExchange也是基于RoutingKey做消息路由，但是routingKey通常是多个单词的组合，并且以,分割。

Queue与Exchange指定BindingKey时可以使用通配符：

#：代表0个或多个单词
*：代表一个单词

利用SpringAMQP演示DirectExchange的使用

需求如下:

在RabbitMQ控制台中，声明队列topic.queue1和topic.queue2
在RabbitMQ控制台中，声明交换机hmall.topic，将两个队列与其绑定
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，利用不同的RoutingKey向hmall.topic发送消息

创建队列topic.queue1和topic.queue2

创建交换机hmall.topic

绑定队列关系

消费者代码如下：

java 复制代码

	@RabbitListener(queues = "topic.queue1")
    public void listenTopicQueue1(String message)throws Exception {
        log.info("消费者1监听到topic.queue1的消息，["+message+"]");
    }
    @RabbitListener(queues = "topic.queue2")
    public void listenTopicQueue2(String message)throws Exception {
        log.info("消费者2监听到topic.queue2的消息，["+message+"]");
    }

测试代码如下：

java 复制代码

	@Test
    public void TestTopicQueue(){
        //1.交换机名
        String exchangeName = "hmall.topic";
        //2.消息
        String message = "Hello 今日新闻!";
        //3.发送消息 参数分别是：交换机名称、RoutingKey（暂时为空）、消息
        rabbitTemplate.convertAndSend(exchangeName,"china.news", message);
    }

运行结果如下：

当routing key为china.weather，运行结果如下：

Topic交换机相比Direct交换机的差异：

Topic的RoutingKey和bindingKey可以是多个单词，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

声明队列交换机

SpringAMQP提供了几个类，用来声明队列、交换机及其绑定关系:

Queue:用于声明队列，可以用工厂类QueueBuilder构建
Exchange:用于声明交换机，可以用工厂类ExchangeBuilder构建
Binding:用于声明队列和交换机的绑定关系，可以用工厂类BindingBuilder构建

例如，声明一个Fanout类型的交换机，并且创建队列与其绑定：

java 复制代码

@Configuration
public class FanoutConfig{
	//声明FanoutExchange交换机
	@Bean
	public FanoutExchange fanoutExchange(){
		return new FanoutExchange("hmall.fanout");
	}
	//声明第1个队列
	@Bean
	public Queue fanoutQueuel(){
		return new Queue(fanout.queue1);
	}
	//绑 定队列1和交换机
	@Bean
	public Binding bindingQueuel(Queue fanoutQueuel, FanoutExchange fanoutExchange){
		return BindingBuilder.bind(fanoutQueuel).to(fanoutExchange);
	}
	//...略，以相同方式声明第2个队列，并完成绑定中 
}

java 复制代码

@Configuration
public class FanoutConfig{
	//声明FanoutExchange交换机
	@Bean
	public FanoutExchange fanoutExchange(){
		return ExchangeBuilder.fanoutExchange("hmall.fanout").build();
	}
	//声明第1个队列
	@Bean
	public Queue fanoutQueuel(){
		return QueueBuilder.durable("fanout.queue1").build();
	}

通常在消费者这一端声明队列和交换机

java 复制代码

package com.itheima.consumer.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 FanoutConfiguration {
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange(){
        return new FanoutExchange("hmall.fanout");
    }
    @Bean
    public Queue fanoutQueue1(){
        return new Queue("fanout.queuue1");
    }
    @Bean
    public Binding fanoutQueue1binding( Queue fanoutQueue1, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue1).to(fanoutExchange);

    }
    @Bean
    public Queue fanoutQueue2(){
        return new Queue("fanout.queuue2");
    }
    @Bean
    public Binding fanoutQueue2binding( Queue fanoutQueue2, FanoutExchange fanoutExchange){
        return BindingBuilder.bind(fanoutQueue2).to(fanoutExchange);

    }
}

总结

通过本文的学习，我们深入了解了Direct交换机、Topic交换机和声明队列交换机的特点和使用场景。Direct交换机适用于点对点的消息传递，Topic交换机适合广播和发布/订阅模式，而声明队列交换机则在确保消息可靠性和一致性方面发挥重要作用。每种交换机都有其独特的优势和适用场景，掌握它们的应用将有助于我们在设计消息系统时做出更明智的选择。在实际项目中，了解这些基础概念将提升我们架构设计的能力，确保系统的高效性和稳定性。