RabbitMQ的交換機exchange介紹

RabbitMQ的Exchange（交換器）分爲四類：
direct（默認）
headers
fanout
topic

其中headers交換器允許你匹配AMQP消息的header而非路由鍵，除此之外headers交換器和direct交換器完全一致，但性能卻很差，幾乎用不到

一、direct交換機
direct爲默認的交換器類型，也非常的簡單，如果路由鍵匹配的話，消息就投遞到相應的隊列，如圖：

使用代碼：channel.basicPublish("", QueueName, null, message)推送direct交換器消息到對於的隊列，空字符爲默認的direct交換器，用隊列名稱當做路由鍵。

代碼示例:
發送端

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
// 聲明隊列【參數說明：參數一：隊列名稱，參數二：是否持久化；參數三：是否獨佔模式；參數四：消費者斷開連接時是否刪除隊列；參數五：消息其他參數】
channel.queueDeclare(config.QueueName, false, false, false, null);
String message = String.format("當前時間：%s", new Date().getTime());
// 推送內容【參數說明：參數一：交換機名稱；參數二：隊列名稱，參數三：消息的其他屬性-路由的headers信息；參數四：消息主體】
channel.basicPublish("", config.QueueName, null, message.getBytes("UTF-8"));

接收端，
持續接收消息：

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
// 聲明隊列【參數說明：參數一：隊列名稱，參數二：是否持久化；參數三：是否獨佔模式；參數四：消費者斷開連接時是否刪除隊列；參數五：消息其他參數】
channel.queueDeclare(config.QueueName, false, false, false, null);
Consumer defaultConsumer = new DefaultConsumer(channel) {
	@Override
	public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
			byte[] body) throws IOException {
		String message = new String(body, "utf-8"); // 消息正文
		System.out.println("收到消息 => " + message);
		channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false); // 手動確認消息【參數說明：參數一：該消息的index；參數二：是否批量應答，true批量確認小於當前id的消息】
	}
};
channel.basicConsume(config.QueueName, false, "", defaultConsumer);

接收端，獲取單條消息

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.queueDeclare(config.QueueName, false, false, false, null);
GetResponse resp = channel.basicGet(config.QueueName, false);
String message = new String(resp.getBody(), "UTF-8");
channel.basicAck(resp.getEnvelope().getDeliveryTag(), false); // 消息確認

持續消息獲取使用：basic.consume；單個消息獲取使用：basic.get。

注意：不能使用for循環單個消息消費來替代持續消息消費，因爲這樣性能很低；

幾個特性:
1、消息的發後既忘特性
發後既忘模式是指接受者不知道消息的來源，如果想要指定消息的發送者，需要包含在發送內容裏面，這點就像我們在信件裏面註明自己的姓名一樣，只有這樣才能知道發送者是誰。

2、消息確認
消息接收到之後必須使用channel.basicAck()方法手動確認（非自動確認刪除模式下）

消息收到未確認會怎麼樣？

如果應用程序接收了消息，因爲bug忘記確認接收的話，消息在隊列的狀態會從“Ready”變爲“Unacked”，如圖：

如果消息收到卻未確認，Rabbit將不會再給這個應用程序發送更多的消息了，這是因爲Rabbit認爲你沒有準備好接收下一條消息。

此條消息會一直保持Unacked的狀態，直到你確認了消息，或者斷開與Rabbit的連接，Rabbit會自動把消息改完Ready狀態，分發給其他訂閱者。

3、消息確認demo

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.queueDeclare(config.QueueName, false, false, false, null);
GetResponse resp = channel.basicGet(config.QueueName, false);
String message = new String(resp.getBody(), "UTF-8");
channel.basicAck(resp.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);

channel.basicAck(long deliveryTag, boolean multiple)爲消息確認，參數1：消息的id；參數2：是否批量應答，true批量確認消息id的消息。

4、消息拒絕
消息在確認之前，可以有兩個選擇：
選擇1：斷開與Rabbit的連接，這樣Rabbit會重新把消息分派給另一個消費者；
選擇2：拒絕Rabbit發送的消息使用channel.basicReject(long deliveryTag, boolean requeue)，
參數1：消息的id；
參數2：處理消息的方式，如果是true，Rabbib會重新分配這個消息給其他訂閱者，如果設置成false的話，Rabbit會把消息發送到一個特殊的“死信”隊列，用來存放被拒絕而不重新放入隊列的消息。

消息拒絕Demo：

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.queueDeclare(config.QueueName, false, false, false, null);
GetResponse resp = channel.basicGet(config.QueueName, false);
String message = new String(resp.getBody(), "UTF-8");
channel.basicReject(resp.getEnvelope().getDeliveryTag(), true); //消息拒絕

二、fanout交換器——發佈/訂閱模式
fanout是一種發佈/訂閱模式的交換器，當你發送一條消息的時候，交換器會把消息廣播到所有附加到這個交換器的隊列上。

比如用戶上傳了自己的頭像，這個時候圖片需要清除緩存，同時用戶應該得到積分獎勵，你可以把這兩個隊列綁定到圖片上傳的交換器上，這樣當有第三個、第四個上傳完圖片需要處理的需求的時候，原來的代碼可以不變，只需要添加一個得到積分獎勵的訂閱消息即可，這樣發送方和消費者的代碼完全解耦，並可以輕而易舉的添加新功能了。

和direct交換器不同，我們在發送消息的時候新增channel.exchangeDeclare(ExchangeName, “fanout”)，這行代碼聲明fanout交換器。

發送端：

final String ExchangeName = "fanoutec"; // 交換器名稱
Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.exchangeDeclare(ExchangeName, "fanout"); // 聲明fanout交換器
String message = "時間：" + new Date().getTime();
channel.basicPublish(ExchangeName, "", null, message.getBytes("UTF-8"));

接受消息不同於direct，我們需要聲明fanout路由器，並使用默認的隊列綁定到fanout交換器上。
接收端

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.exchangeDeclare(ExchangeName, "fanout"); // 聲明fanout交換器
String queueName = channel.queueDeclare().getQueue(); // 聲明隊列
channel.queueBind(queueName, ExchangeName, "");
Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
	@Override
	public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
			byte[] body) throws IOException {
		String message = new String(body, "UTF-8");
	}
};
channel.basicConsume(queueName, true, consumer);

fanout和direct的區別最多的在接收端，fanout需要綁定隊列到對應的交換器用於訂閱消息。

其中channel.queueDeclare().getQueue()爲隨機隊列，Rabbit會隨機生成隊列名稱，一旦消費者斷開連接，該隊列會自動刪除。

注意：對於fanout交換器來說routingKey（路由鍵）是無效的，這個參數是被忽略的。

三、topic交換器——匹配訂閱模式
topic交換器運行和fanout類似，但是可以更靈活的匹配自己想要訂閱的信息，這個時候routingKey路由鍵就排上用場了，使用路由鍵進行消息（規則）匹配。

假設我們現在有一個日誌系統，會把所有日誌級別的日誌發送到交換器，warning、log、error、fatal，但我們只想處理error以上的日誌，要怎麼處理？這就需要使用topic路由器了。

topic路由器的關鍵在於定義路由鍵，定義routingKey名稱不能超過255字節，使用“.”作爲分隔符，例如：com.mq.rabbit.error。

消費消息的時候routingKey可以使用下面字符匹配消息：

"*"匹配一個分段(用“.”分割)的內容；
"#"匹配0和多個字符；
例如發佈了一個“com.mq.rabbit.error”的消息：
能匹配上的路由鍵：

cn.mq.rabbit.*
cn.mq.rabbit.#
#.error
cn.mq.#

不能匹配上的路由鍵：

cn.mq.*
*.error
*
所以如果想要訂閱所有消息，可以使用“#”匹配。

注意：fanout、topic交換器是沒有歷史數據的，也就是說對於中途創建的隊列，獲取不到之前的消息。

發佈端：

String routingKey = "com.mq.rabbit.error";
Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.exchangeDeclare(ExchangeName, "topic"); // 聲明topic交換器
String message = "時間：" + new Date().getTime();
channel.basicPublish(ExchangeName, routingKey, null, message.getBytes("UTF-8"));

接收端：

Connection conn = connectionFactoryUtil.GetRabbitConnection();
Channel channel = conn.createChannel();
channel.exchangeDeclare(ExchangeName, "topic"); // 聲明topic交換器
String queueName = channel.queueDeclare().getQueue(); // 聲明隊列
String routingKey = "#.error";
channel.queueBind(queueName, ExchangeName, routingKey);
Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
	@Override
	public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
			byte[] body) throws IOException {
		String message = new String(body, "UTF-8");
		System.out.println(routingKey + "|接收消息 => " + message);
	}
};
channel.basicConsume(queueName, true, consumer);

四、headers類型的交換機

1、消息分發規則：headers類型的交換機分發消息不依賴routingKey,是使用發送消息時basicProperties對象中的headers來匹配的。headers是一個鍵值對類型，發送者發送消息時將這些鍵值對放到basicProperties對象中的headers字段中，隊列綁定交換機時綁定一些鍵值對，當兩者匹配時，隊列就可以收到消息。匹配模式有兩種，在隊列綁定到交換機時用x-match來指定，all代表定義的多個鍵值對都要滿足，而any則代碼只要滿足一個就可以了。fanout，direct，topic exchange的routingKey都需要要字符串形式的，而headers exchange則沒有這個要求，因爲鍵值對的值可以是任何類型。

2、圖示說明：
消息1附帶的鍵值對與Q9綁定鍵值對的color匹配、speed不匹配，但是Q9的x-match設置爲any，因此只要有一項匹配消息1就可以被分發到Q9。消息1與Q10完全匹配，消息2與Q10部分匹配，由於Q10的x-match設置爲all,所以只能接受到消息1。

3、代碼示例

生產者示例：

//聲明轉發器和類型headers  
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, ExchangeTypes.HEADERS,false,true,null);  
        String message = "消息1";  
        Map<String,Object> headers =  new Hashtable<String, Object>();  
        headers.put("aaa", "01234");  
        Builder properties = new BasicProperties.Builder();  
        properties.headers(headers);  
        // 指定消息發送到的轉發器,綁定鍵值對headers鍵值對  
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "",properties.build(),message.getBytes());

消費者示例：

 //聲明轉發器和類型headers  
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, ExchangeTypes.HEADERS,false,true,null);  
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME,false, false, true,null);  

        Map<String, Object> headers = new Hashtable<String, Object>();  
        headers.put("x-match", "any");//all any  
        headers.put("aaa", "01234");  
        headers.put("bbb", "56789");  
        // 爲轉發器指定隊列，設置binding 綁定header鍵值對  
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME,"", headers);  
        QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);  
        // 指定接收者，第二個參數爲自動應答，無需手動應答  
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);  
        while (true) {  
            QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();  
            String message = new String(delivery.getBody());  
            System.out.println(message);  
        }

示例代碼API介紹：
（1） channel.exchangeDeclare(exchange, type, durable, autoDelete, arguments)；
exchange:交換機名
type：交換機類型
durable:持久化標誌
autoDelete:自動刪除
arguments:擴展參數，具體如下表

(2）channel.queueBind(queue, exchange, routingKey, arguments)；
queue:隊列名
exchange:交換機名
routingKey:選擇鍵（路由鍵）
arguments:headers類型交換機綁定時指定的鍵值對

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