Exchange(交换机)的作用以及类型

一. Exchange(交换机)的作用
   在RabbitMQ中,生产者发送消息不会直接将消息投递到队列中,而是先将消息投递到交换机中,在由交换机转发到具体的队列,
   队列再将消息以推送或者拉取方式给消费者进行消费

          创建消息              路由键                 pull/push
   生产者------------>交换机------------>队列------------>消费者

   交换机原理图4e37001732364b27b3db77d2f72d100c.png


二. Exchange(交换机)的类型

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   1.直连交换机:Direct Exchange
     直连交换机是一种带路由功能的交换机,一个队列会和一个交换机绑定,除此之外再绑定一个routing_key,当消息被发送的时候,需要指定一个binding_key,这个消息被送达交换机的时候,就会被这个交换机送到指定的队列里面去。同样的一个binding_key也是支持应用到多个队列中的。

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     这样当一个交换机绑定多个队列,就会被送到对应的队列去处理。

     注1:什么是路由键 
          每个消息都有一个称为路由键(routing key)的属性,它其实就是一个简单的字符串

     注2:直连交换机适用场景
          有优先级的任务,根据任务的优先级把消息发送到对应的队列,这样可以指派更多的资源去处理高优先级的队列。


   2.主题交换机:Topic Exchange


     直连交换机的缺点!
     直连交换机的routing_key方案非常简单,如果我们希望一条消息发送给多个队列,那么这个交换机需要绑定上非常多的routing_key
     假设每个交换机上都绑定一堆的routing_key连接到各个队列上。那么消息的管理就会异常地困难。
     
     所以RabbitMQ提供了一种主题交换机,发送到主题交换机上的消息需要携带指定规则的routing_key,主题交换机会根据这个规则将数据发送到对应的(多个)队列上。

     主题交换机的routing_key需要有一定的规则,交换机和队列的binding_key需要采用*.#.*.....的格式,每个部分用.分开,其中
     *表示一个单词 
     #表示任意数量(零个或多个)单词。

     示例:
     队列Q1绑定键为 *.TT.*
     队列Q2绑定键为TT.#

     如果一条消息携带的路由键为 A.TT.B,那么队列Q1将会收到 
     如果一条消息携带的路由键为TT.AA.BB,那么队列Q2将会收到


   3.扇形交换机:Fanout Exchange


     扇形交换机是最基本的交换机类型,它所能做的事情非常简单———广播消息。
     扇形交换机会把能接收到的消息全部发送给绑定在自己身上的队列。因为广播不需要“思考”,
     所以扇形交换机处理消息的速度也是所有的交换机类型里面最快的。 

     这个交换机没有路由键概念,就算你绑了路由键也是无视的。 

   4.首部交换机:Headers exchange

   5.默认交换机


     实际上是一个由RabbitMQ预先声明好的名字为空字符串的直连交换机(direct exchange)。它有一个特殊的属性使得它对于
     简单应用特别有用处:那就是每个新建队列(queue)都会自动绑定到默认交换机上,绑定的路由键(routing key)名称与队列名称相同

     如:当你声明了一个名为”hello”的队列,RabbitMQ会自动将其绑定到默认交换机上,绑定(binding)的路由键名称也是为”hello”。
     因此,当携带着名为”hello”的路由键的消息被发送到默认交换机的时候,此消息会被默认交换机路由至名为”hello”的队列中
  
     类似amq.*的名称的交换机:
     这些是RabbitMQ默认创建的交换机。这些队列名称被预留做RabbitMQ内部使用,不能被应用使用,否则抛出403 (ACCESS_REFUSED)错误 

   6.Dead Letter Exchange(死信交换机)


     在默认情况,如果消息在投递到交换机时,交换机发现此消息没有匹配的队列,则这个消息将被悄悄丢弃。
     为了解决这个问题,RabbitMQ中有一种交换机叫死信交换机。当消费者不能处理接收到的消息时,将这个消息重新发布到另外一个队列中,
     等待重试或者人工干预。这个过程中的exchange和queue就是所谓的”Dead Letter Exchange 和 Queue


三. 交换机的属性


   除交换机类型外,在声明交换机时还可以附带许多其他的属性,其中最重要的几个分别是:
   Name:交换机名称
   Durability:是否持久化。如果持久性,则RabbitMQ重启后,交换机还存在
   Auto-delete:当所有与之绑定的消息队列都完成了对此交换机的使用后,删掉它
   Arguments:扩展参数


四. 综合案例:交换机的使用


   rabbitmq02                     #主模块
     rabbitmq-provider            #生产者

package com.lhm.rabbitmqconsumer.recevier;

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Map;

@Component
@RabbitListener(queues = {"direct-queue"})
public class DirectRecevier {

    @RabbitHandler
    public void handler(Map<String,Object> json){
        System.out.println(json);
    }
}


     rabbitmq-consumer            #消费者

package com.lhm.rabbitmqproduct.controller;

import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@RestController
@RequestMapping("/send")
@SuppressWarnings("All")
public class SendController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @RequestMapping("/directSend")
    public Map<String,Object> directSend(){
        Map<String,Object> json=new HashMap<String, Object>();
        json.put("msg","ok");
        json.put("code",200);
        //获取发送消息
        Map<String,Object> data=this.json("hello,rabbitmq!! 哈哈this is a directExcthange");
        //将消息通过绑定键发送到RabbitMQ的直连交换机中,再由直连交换机根据路由键的指向到指定队列
        //流程:生产者-》交换机-》队列《---》消费者
        rabbitTemplate.convertAndSend("direct-exchange","direct-routing-key",data);
        return json;
    }

    @RequestMapping("/TopicSend")
    public Map<String,Object> TopicSend(String routingKey){
        Map<String,Object> json=new HashMap<String, Object>();
        json.put("msg","ok");
        json.put("code",200);
        //获取发送消息
        Map<String,Object> data=this.json("hello,rabbitmq!! 哈哈this is a directExcthange");
        //将消息通过绑定键发送到RabbitMQ的主题交换机中,再由主题交换机根据路由键的指向到指定队列
        //流程:生产者-》交换机-》队列《---》消费者
        rabbitTemplate.convertAndSend("topic-exchange",routingKey,data);
        return json;
    }

    @RequestMapping("/fanoutExchange")
    public Map<String,Object> FanoutExchange(){
        Map<String,Object> json=new HashMap<String, Object>();
        json.put("msg","ok");
        json.put("code",200);
        //获取发送消息
        Map<String,Object> data=this.json("hello,rabbitmq!! 哈哈this is a directExcthange");
        //将消息通过绑定键发送到RabbitMQ的扇形交换机中,再由主题扇形机将消息群发到与之绑定的队列中(与路由键无关)
        //流程:生产者-》交换机-》队列《---》消费者
        rabbitTemplate.convertAndSend("fanout-exchange",null,data);
        return json;
    }


    /**
     * 消息发送的方法
     * @param msg
     * @return
     */
    private Map<String,Object> json(String msg){
        Map<String,Object> param=new HashMap<>();
        param.put("msg",msg);
        param.put("code",200);
        param.put("date", LocalDateTime.now().
                format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));

        return param;
    }
}

   1.给子模块添加依赖
     

<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
     </dependency>
     <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
     </dependency>
     <dependency>
       <groupId>org.projectlombok</groupId>
       <artifactId>lombok</artifactId>
       <optional>true</optional>
     </dependency>

   1.直连交换机(Direct Exchange)
     1.RabbitmqDirectConfig
     2.SendMessageController
         关键代码:rabbitTemplate.convertAndSend("testDirectExchange", "testDirectRouting", map);
        sendDirectMessage:进行消息推送(也可以改为定时任务,具体看需求)
         
     3.查看rabbitmq管理界面
       我们目前还创建消费者rabbitmq-consumer,消息没有被消费的,我们去rabbitMq管理页面看看,是否推送成功 
       Overview选项卡,可以查看到刚刚创建的消息
     4.创建消息接收监听类DirectReceiver
     

     注1:新版jdk日期及格式化
          LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

     注2:rabbitTemplate和amqpTemplate有什么关系
          查看源码中会发现rabbitTemplate实现自amqpTemplate接口,两者使用起来并无区别,功能一致

     注3:不要@Configuration写成了@Configurable,这两个长得很像
          @Configuration该注解是可以用来替代XML文件。
          手动new出来的对象,正常情况下,Spring是无法依赖注入的,这个时候可以使用@Configurable注解

   2.主题交换机(Topic Exchange)
     RabbitTopicConfig


   3.扇形交换机(Fanout Exchange)
   

 //因为是扇型交换机, 路由键无需配置,配置也不起作用,两处地方均未配置路由键
     BindingBuilder.bind(queueA()).to(fanoutExchange()); 
     rabbitTemplate.convertAndSend(RabbitFanoutConfig.EXCHANGE_NAME,null, map);

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