【RabbitMQ】3 RabbitMQ使用及交换机

代码示例

先来看下如何使用rabbitmq：

使用 Java 编写两个程序，发送单个消息的生产者和接收消息并打印出来的消费者。

在下图中，P 是生产者，C 是消费者，中间的框是一个队列（代表使用者保留的消息缓冲区）。

在这里插入图片描述

生产者：

import cn.hutool.core.map.MapUtil;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;

import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

/**
 * 生产者
 */
public class Producer {

    /**
     * 队列的名称
     */
    public static final String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 创建连接工厂
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        // 设置连接 RabbitMQ 的信息
        connectionFactory.setHost("192.168.65.137");
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        // 创建连接
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
        // 创建信道
        Channel channel = connection.createChannel();
        // 声明创建队列
        /**
         * 第一个参数：队列的名称
         * 第二个参数：是否持久化【存储在磁盘上】，默认为 false ，表示存储在内存中。
         * 第三个参数：
         *      当 exclusive = true 则设置队列为排他的。如果一个队列被声明为排他队列，该队列 仅对首次声明它的连接（Connection）可见，是该Connection私有的，类似于加锁，并在连接断开connection.close()时自动删除 ；
         *      当 exclusive = false 则设置队列为非排他的，此时不同连接（Connection）的管道Channel可以使用该队列 ；
         * 第四个参数：是否自动删除。如果autoDelete = true，当所有消费者都与这个队列断开连接时，这个队列会自动删除。注意： 不是说该队列没有消费者连接时该队列就会自动删除，因为当生产者声明了该队列且没有消费者连接消费时，该队列是不会自动删除的。
         * 第五个参数：其他参数
         */
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, MapUtil.newHashMap());
        // 发送消息
        String msg = "你好啊";

        channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, msg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        System.out.println("消息发送完毕");

        // 关闭信道
        channel.close();
        // 关闭连接
        connection.close();
        // 关闭连接工厂
        connectionFactory.clone();
    }
}

消费者：

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

/**
 * 消费者
 */
public class Consumer {
    /**
     * 队列的名称
     */
    public static final String QUEUE_NAME = "hello";

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 创建连接工厂
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        // 设置连接 RabbitMQ 的信息
        connectionFactory.setHost("192.168.65.137");
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        // 创建连接
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
        // 创建信道
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 声明消费者成功消费的回调
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("consumerTag = " + consumerTag);
            System.out.println("message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));

        };

        // 声明消费者取消消费的回调
        CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) -> {
            System.out.println("consumerTag = " + consumerTag);
        };

        // 第一个参数：队列的名称
        // 第二个参数：是否自动确认
        // 第三个参数：消费者成功消费的回调
        // 第四个参数：消费者取消消费的回调
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, cancelCallback);

        // 关闭信道
        channel.close();
        // 关闭连接
        connection.close();
        // 关闭连接工厂
        connectionFactory.clone();

    }
}

交换机概述

RabbitMQ 消息传递模型的核心思想是：生产者生产的消息从不会直接发送到队列。一般而言，生产者甚至不知道这些消息传递到了那些队列中。相反，生产者只能将消息发送到交换机（exchange）。

交换机的工作内容非常简单，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面将消息推送到队列中。交换机必须确切的知道如何处理收到的消息，是将这些消息放到特定的队列、放到许多队列中或直接丢失它们，这是由交换机的类型决定的。

交换机通过routing key 来实现。

在这里插入图片描述

无名交换机

当我们不指定交换机的名字，通过空字符串（""）进行标识。依然能够将消息发送给队列，那是就是使用的默认的交换机，即无名交换机。

channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, msg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

第一个参数是交换机的名称。空字符串表示默认或无名交换机。

在这里插入图片描述

绑定（binding）

绑定就是交换机（exchange）和队列（queue）之间的桥梁，它告诉我们交换机和那个队列进行了绑定关系。

交换机和队列的绑定关系是通过routing key来确认的。

注意要区分消费者和队列的绑定。一般消费者和队列的绑定是binding key来确认的。

交换机的类型

RabbitMQ常用的交换器类型有： fanout 、 direct 、 topic 、 headers 四种。

常用的有 fanout 、 direct 、 topic

Fanout

Fanout 这种类型非常简单，它将接收到所有消息并广播到它知道的所有队列中。系统中默认有 fanout 类型的交换机。

示例：

生产者：

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Producer {
    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "logs";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
      	ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();
      
        // 声明交换机，类型为FANOUT
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);

        // 发送消息，队列名字为空，使用默认的队列
        channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, "你好啊".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        System.out.println("消息发送完毕");

    }
}

消费者：

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Consumer1 {
    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "logs";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();
      
        // 声明交换机，注意类型为FANOUT
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);
        // 声明一个临时队列
        String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 绑定交换机和队列
        channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "");
        System.out.println("等待接收消息，将接收到的消息打印在屏幕上。。。");


        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("消费者1 消费的 message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
        };

        CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) -> {
            System.out.println("consumerTag = " + consumerTag);
        };
        channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, cancelCallback);
    }
}

可以再来一个消费者2

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.CancelCallback;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;


public class Consumer2 {
    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "logs";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();
      
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.FANOUT);
        // 声明一个临时队列
        String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
        // 绑定交换机和队列
        channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "");
        System.out.println("等待接收消息，将接收到的消息打印在屏幕上。。。");


        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("消费者2 消费的 message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
        };

        CancelCallback cancelCallback = (consumerTag) -> {
            System.out.println("consumerTag = " + consumerTag);
        };
        channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, cancelCallback);
    }
}

先启动消费者，再启动生产者，可以看到，生产者发送的消息，两个消费者都可以收到。

Direct

在 Fanout 类型的示例中，我们是将所有的消息广播给所有的消费者，但是有时我们希望这样，有的消费者消费 error 级别信息，有些消费者消费 warning 级别消息，有些消费者消费info 级别的日志信息，此时 Fanout 类型的交换机就不能满足这样的需求，就需要使用 direct 这种类型的交换机来实现这样的功能。

我们将使用direct类型的交换器，路由算法也很简单 – 信息发到binding key和消息的routing key可以完全匹配的队列。

在这里插入图片描述

如上图，我们可以看到，一个direct交换器x有两个队列绑定它，第一个队列通过叫orange的binding key绑定，第二个通过队列有两个bindings，一个叫black，另一个叫green。

这样，routing key 为orange的消息就发送到Q1队列，routing key 为black和green的消息就发送到Q2队列，其他所有的消息都会被丢弃。

一个binding key绑定多个队列也是允许的。这样的话，direct类型的交换器就会像fanout类型的一样，把消息发送给所有匹配的队列。如下图：
在这里插入图片描述

示例：

有如下的绑定关系

在这里插入图片描述

消费者1：

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Consumer1 {

    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs";

    /**
     * 队列名称
     */
    public static final String QUEUE_NAME = "disk";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();

        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);

        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

        // 绑定交换机和队列
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "error");

        // 消费
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("消费者1 消费的 message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("消费者1 消费的交换机的名称是 = " + message.getEnvelope().getExchange());
            System.out.println("消费者1 消费的 routing key 是 = " + message.getEnvelope().getRoutingKey());
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, (consumerTag) -> {});
    }
}

消费者 2 ：

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Consumer2 {

    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs";

    /**
     * 队列名称
     */
    public static final String QUEUE_NAME = "console";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

       ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();

        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);

        // 声明队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);

        // 绑定交换机和队列
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "info");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "warning");

        // 消费
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("消费者2 消费的 message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("消费者2 消费的交换机的名称是 = " + message.getEnvelope().getExchange());
            System.out.println("消费者2 消费的 routing key 是 = " + message.getEnvelope().getRoutingKey());
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, (consumerTag) -> {});
    }
}

生产者：

import com.rabbitmq.client.Channel;

import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


public class Producer {

    public static final String EXCHANGE_NAME = "direct_logs";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();
      
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("info", "info 级别的日志信息");
        map.put("warning", "warning 级别的日志信息");
        map.put("error", "error 级别的日志信息");
        map.put("debug", "debug 级别的日志信息");

        map.forEach((k, v) -> {
            try {
                channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, k, null, v.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        });
    }
}

Topic

Topic类型和 Direct 相比，都是可以根据 routing key 将消息路由到不同的队列，只不过 Exchange 类型为 Topic 可以让队列在绑定 routing key 的时候使用通配符。

发送到topic交换器的消息不能有随意的routing key ，必须是一个以逗号分割的词列表。单词可以是任何词，但是要能说明连接的消息的特征。一个有效的routing key 的例子：“stock.usd.nyse”,“nyse.vmw”,“quick.orange.rabbit”。每个单词的最大长度为255字节。

一般binding keys（交换器和队列的连接）也要相同的形式。topic交换器背后的逻辑和direct类似 - 发送一个具有特定routing key的消息会被传递到所有绑定了匹配的binding key的所有队列。binding key有两个非常重要点：

*（star）代表一个单词
#（hash）代表0个或多个单词

在这里插入图片描述

在上面图中的例子中，我们打算发送描述动物的消息。消息有三个单词（两个逗号）组成的routing key。在routing key的第一个单词描述敏捷性，第二个描述颜色，第三个描述物种：“…”。

我们将创建三个binding：Q1绑定*orange.*的binding key，Q2绑定*.*.rabbit和lazy.#。

总结以上binding如下：

Q1接受所有颜色为orange的动物
Q2接受所有的rabbit和lazy类型的动物

下面是一些绑定关系示例：

routing key	描述
quick.orange.rabbit	Q1 和 Q2 能接收到
lazy.orange.elephant	Q1 和 Q2 能接收到
quick.orange.fox	Q1 能接收到
lazy.brown.fox	Q2 能接收到
lazy.pink.rabbit	Q2 能接收到
quick.brown.fox	不匹配任何绑定，不会被任何队列接收到，会被丢弃
quick.orange.male.rabbit	是四个单词，不匹配任何绑定，会被丢弃
lazy.orange.male.rabbit	是四个单词，但匹配 Q2

如果我们打破协议，发送一个routing key有四个单词的消息会怎么样，比如"quick.orange.male.rabbit"？其实，这种消息不匹配任何bindings而被丢弃。

但是，另一方面，“lazy.orange.male.rabbit”，尽管有4个单词，却匹配最后一个binding，所以会发送到第二个队列。

补充：

topic交换器非常强大，可以表现为其他的交换器。
当队列和"#"binding key绑定 - 它就会接受所有消息，忽略routing key - 就像fanout交换器；
当在binding中没有使用"*“和”#"两个字符时，就会表现为direct交换器类型。

示例：

消费者1：

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Consumer1 {
    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs";

    /**
     * 队列名称
     */
    public static final String QUEUE_NAME = "Q1";


    public static void main(String[] args) throws Exception {
       ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();
      
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.TOPIC);
        // 声明一个临时队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);
        // 绑定交换机和队列
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "*.orange.*");
        System.out.println("等待接收消息，将接收到的消息打印在屏幕上。。。");

        // 消费
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("消费者1 消费的 message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("消费者1 消费的交换机的名称是 = " + message.getEnvelope().getExchange());
            System.out.println("消费者1 消费的 routing key 是 = " + message.getEnvelope().getRoutingKey());
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, (consumerTag) -> {});
    }
}

消费者2：

package com.github;

import com.rabbitmq.client.BuiltinExchangeType;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.DeliverCallback;

import java.nio.charset.StandardCharsets;


public class Consumer2 {
    /**
     * 交换机名称
     */
    public static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs";

    /**
     * 队列名称
     */
    public static final String QUEUE_NAME = "Q2";


    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();
      
        // 声明交换机
        channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.TOPIC);
        // 声明一个临时队列
        channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, true, false, false, null);
        // 绑定交换机和队列
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "*.*.rabbit");
        channel.queueBind(QUEUE_NAME, EXCHANGE_NAME, "lazy.#");
        System.out.println("等待接收消息，将接收到的消息打印在屏幕上。。。");

        // 消费
        DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, message) -> {
            System.out.println("消费者2 消费的 message = " + new String(message.getBody(), StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("消费者2 消费的交换机的名称是 = " + message.getEnvelope().getExchange());
            System.out.println("消费者2 消费的 routing key 是 = " + message.getEnvelope().getRoutingKey());
        };
        channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, deliverCallback, (consumerTag) -> {});
    }
}

生产者：

package com.github;

import com.rabbitmq.client.Channel;

import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


public class Producer {

    public static final String EXCHANGE_NAME = "topic_logs";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConnectionFactory connectionFactory = new ConnectionFactory();
        connectionFactory.setVirtualHost("/");
        connectionFactory.setUsername("guest");
        connectionFactory.setPassword("guest");
        connectionFactory.setPort(5672);
        connectionFactory.setHost("127.0.0.1");
        Connection connection = connectionFactory.newConnection();
      	// 获取信道
        Channel channel =  connection.createChannel();

        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("quick.orange.rabbit", "Q1 和 Q2 能接收到");
        map.put("lazy.orange.elephant", "Q1 和 Q2 能接收到");
        map.put("quick.orange.fox", "Q1 能接收到");
        map.put("lazy.brown.fox", "Q2 能接收到");
        map.put("lazy.pink.rabbit", "Q2 能接收到");
        map.put("quick.brown.fox", "不匹配任何绑定，不会被任何队列接收到，会被丢弃");
        map.put("quick.orange.male.rabbit", "是四个单词，不匹配任何绑定，会被丢弃");
        map.put("lazy.orange.male.rabbit", "是四个单词，但匹配 Q2");

        map.forEach((k, v) -> {
            try {
                channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, k, null, v.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        });
    }
}