〇、前言

在之前的内容中，我们创建了一个工作队列。我们假设的是工作队列背后，每个任务都恰好交付给一个消费者(工作进程)。在今天的内容中，我们将做一些完全不同的事情——我们将消息传达给多个消费者。这种模式称为 “发布/订阅”。

为了说明这种模式，我们将以一个简单的日志系统为例。它将由两个程序组成:第一个程序将发出日志消息，第二个程序是消费者。其中我们会启动两个消费者，其中一个消费者接收到消息后把日志存储在磁盘，另外一个消费者接收到消息后把消息打印在屏幕上，事实上第一个程序发出的日志消息将广播给所有消费者。

一、Exchanges 概念

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。实际上，通常生产者甚至都不知道这些消息传递传递到了哪些队列中。相反，生产者只能将消息发送到交换机(exchange)。

交换机工作的内容非常简单，一方面它接收来自生产者的消息，另一方面将它们推入队列。交换机必须确切知道如何处理收到的消息。是应该把这些消息放到特定队列还是说把他们到许多队列中还是说应该丢弃它们。这就的由交换机的类型来决定。

1.1 Exchanges 的类型

总共有以下类型：直接(direct), 主题(topic) ,标题(headers) , 扇出(fanout)

1.2 无名 exchange

在前面部分中我们对 exchange 没有任何操作，但仍然能够将消息发送到队列。原因是我们使用的是默认交换，我们通过空字符串(“”)进行标识。

channel.basicPublish("", "hello", null, message.getBytes());

第一个参数是交换机的名称。空字符串表示默认或无名称交换机。消息能路由发送到队列中其实是由routingKey(bindingkey)绑定 key 指定的，如果它存在的话。

1.3 绑定

什么是 bingding 呢，binding 其实是 exchange 和 queue 之间的桥梁，它告诉我们 exchange 和那个队列进行了绑定关系。比如说下面这张图告诉我们的就是 X 与 Q1 和 Q2 进行了绑定。

二、fanout类型

2.1 fanout概述

Fanout 这种类型非常简单。正如名称，它是将接收到的所有消息广播到它知道的所有队列中。系统中默认有些 exchange类型。

2.2 fanout实战

消费者1将接受到的消息打印在控制台，核心代码：

//绑定fanout
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
//创建一个临时的队列 队列的名称是随机的，当消费者断开和该队列的连接时 队列自动删除
String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
//把该临时队列绑定我们的 exchange 其中 routingkey(也称之为 binding key)为空字符串
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "");
System.out.println("等待接收消息,把接收到的消息打印在屏幕.....");

消费者2将接受到的消息保存在磁盘，核心代码：

//绑定fanout
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
//生成一个临时的队列 队列的名称是随机的，当消费者断开和该队列的连接时 队列自动删除
String queueName = channel.queueDeclare().getQueue();
//把该临时队列绑定我们的 exchange 其中 routingkey(也称之为 binding key)为空字符串
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "");

//写入磁盘
DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
     String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
     File file = new File("C:\\work\\rabbitmq_info.txt");
     FileUtils.writeStringToFile(file,message,"UTF-8");
     System.out.println("数据写入文件成功");
};
channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> { });

生产者核心代码：

/**
 * 声明一个 exchange
 * 1.exchange 的名称
 * 2.exchange 的类型
 */
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "fanout");
//发消息
while (sc.hasNext()) {
     channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, "", null, message.getBytes("UTF-8"));
     System.out.println("生产者发出消息" + message);
}

结果是两个消费者都能收到生产者发送的消息。

需要注意的是，交换机把消息分发给了两个队列，在每个队列中一个消息仍然只是被消费了一次。

三、direct类型

3.1 direct概述

首先我们再次来回顾一下什么是 bindings，绑定是交换机和队列之间的桥梁关系。也可以这么理解：队列只对它绑定的交换机的消息感兴趣。绑定用参数：routingKey 来表示也可称该参数为 binding key，创建绑定我们用代码:channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "routingKey");绑定之后的意义由其交换类型决定。

上一节中的我们的日志系统将所有消息广播给所有消费者，对此我们想做一些改变，例如我们希望将日志消息写入磁盘的程序仅接收严重错误(errros)，而不存储哪些警告(warning)或信息(info)日志消息避免浪费磁盘空间。Fanout 这种交换类型并不能给我们带来很大的灵活性——它只能进行无意识的广播。在这里我们将使用 direct 这种类型来进行替换，这种类型的工作方式是，消息只去到它绑定 routingKey 队列中去。

在上面这张图中，我们可以看到 X 绑定了两个队列，绑定类型是 direct。队列 Q1 绑定键为orange，队列 Q2 绑定键有两个:一个绑定键为 black，另一个绑定键为 green。

在这种绑定情况下，生产者发布消息到 exchange 上，绑定键为 orange 的消息会被发布到队列 Q1。绑定键为 blac和kgreen 的消息会被发布到队列 Q2，其他消息类型的消息将被丢弃。

当然如果 exchange 的绑定类型是 direct，但是它绑定的多个队列的 key 如果都相同，在这种情况下虽然绑定类型是 direct 但是它表现的就和 fanout 有点类似了，就跟广播差不多，如上图所示。这也被称为多重绑定。

3.2 direct实战

消费者1（处理error）核心代码：

channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);
channel.queueDeclare("disk", false, false, false, null);
//绑定error
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "error");

DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
     String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
     message="接收绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message;
     FileUtils.writeStringToFile(new File("C:\\work\\rabbitmq_info.txt"), message, "UTF-8");
};
channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});

消费者2（处理info和warning）核心代码：

channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);
channel.queueDeclare("console", false, false, false, null);
//绑定info和warning
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "info");
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "warning");

DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
     String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
     System.out.println("绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message);
};
channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {})

生产者核心代码：

channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, BuiltinExchangeType.DIRECT);
//创建多个 bindingKey
Map<String, String> bindingKeyMap = new HashMap<>();
bindingKeyMap.put("info","普通 info 信息");
bindingKeyMap.put("warning","警告 warning 信息");
bindingKeyMap.put("error","错误 error 信息");
//debug 没有消费这接收这个消息 所有就丢失了
bindingKeyMap.put("debug","调试 debug 信息");

//发消息
for (Map.Entry<String, String> bindingKeyEntry: bindingKeyMap.entrySet()){
    String bindingKey = bindingKeyEntry.getKey();
    String message = bindingKeyEntry.getValue();
    channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME,bindingKey, null,
    message.getBytes("UTF-8"));
}

四、topic类型

4.1 topic类型的作用

在上一个小节中，我们改进了日志记录系统。我们没有使用只能进行随意广播的 fanout 交换机，而是使用了 direct 交换机，从而有能实现有选择性地接收日志。

尽管使用 direct 交换机改进了我们的系统，但是它仍然存在局限性——比方说我们想接收的日志类型有 info.base 和 info.advantage，某个队列只想 info.base 的消息，那这个时候 direct 就办不到了。这个时候就只能使用 topic 类型。

4.2 topic类型的要求

发送到类型是 topic 交换机的消息的 routing_key 不能随意写，必须满足一定的要求，它必须是一个单词列表，以点号分隔开。这些单词可以是任意单词，比如说："stock.usd.nyse"、"nyse.vmw"、 "quick.orange.rabbit"这种类型的。当然这个单词列表最多不能超过 255 个字节。

在这个规则列表中，其中有两个替换符是大家需要注意的：*(星号)可以代替一个单词、#(井号)可以替代零个或多个单词。

4.3 topic匹配案例

下图绑定关系如下：

Q1-->绑定的是：中间带 orange 带 3 个单词的字符串(*.orange.*)

Q2-->绑定的是：最后一个单词是 rabbit 的 3 个单词(*.*.rabbit) 、

第一个单词是 lazy 的多个单词(lazy.#)

匹配结果如下表：

quick.orange.rabbit	被队列 Q1、Q2 接收到
lazy.orange.elephant	被队列 Q1、Q2 接收到
quick.orange.fox	被队列 Q1 接收到
lazy.brown.fox	被队列 Q2 接收到
lazy.pink.rabbit	虽然满足两个绑定，但只被队列 Q2 接收一次
quick.brown.fox	不匹配任何绑定，被丢弃
quick.orange.male.rabbit	是四个单词，不匹配任何绑定，被丢弃
lazy.orange.male.rabbit	是四个单词，但匹配 Q2

4.4 topic类型与fanout、direct的关系

当队列绑定关系是下列这种情况时需要引起注意：

当一个队列绑定键是#,那么这个队列将接收所有数据，其实是fanout类型

如果队列绑定键当中没有#和*出现，那么该队列绑定类型就是 direct 类型

4.5 topic实战

消费者1核心代码：

channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");
//声明 Q1 队列与绑定关系
channel.queueDeclare("Q1", false, false, false, null);
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.orange.*");

DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
    String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
    System.out.println("接收队列:"+queueName+" 绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message);
};
channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});

消费者2核心代码：

channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");

//声明 Q2 队列与绑定关系
channel.queueDeclare("Q2", false, false, false, null);
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "*.*.rabbit");
channel.queueBind(queueName, EXCHANGE_NAME, "lazy.#");

DeliverCallback deliverCallback = (consumerTag, delivery) -> {
String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8");
    System.out.println("接收队列:"+queueName+" 绑定键:"+delivery.getEnvelope().getRoutingKey()+",消息:"+message);
};
channel.basicConsume(queueName, true, deliverCallback, consumerTag -> {});

生产者核心代码：

//交换机
channel.exchangeDeclare(EXCHANGE_NAME, "topic");

// Q1-->绑定的是 中间带 orange 带 3 个单词的字符串(*.orange.*)
// Q2-->绑定的是 最后一个单词是 rabbit 的 3 个单词(*.*.rabbit)
//                 第一个单词是 lazy 的多个单词(lazy.#)
Map<String, String> bindingKeyMap = new HashMap<>();
bindingKeyMap.put("quick.orange.rabbit","被队列 Q1Q2 接收到");
bindingKeyMap.put("lazy.orange.elephant","被队列 Q1Q2 接收到");
bindingKeyMap.put("quick.orange.fox","被队列 Q1 接收到");
bindingKeyMap.put("lazy.brown.fox","被队列 Q2 接收到");
bindingKeyMap.put("lazy.pink.rabbit","虽然满足两个绑定但只被队列 Q2 接收一次");
bindingKeyMap.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");
bindingKeyMap.put("quick.orange.male.rabbit","是四个单词不匹配任何绑定会被丢弃");
bindingKeyMap.put("lazy.orange.male.rabbit","是四个单词但匹配 Q2");

//发消息
for (Map.Entry<String, String> bindingKeyEntry: bindingKeyMap.entrySet()){
    String bindingKey = bindingKeyEntry.getKey();
    String message = bindingKeyEntry.getValue();
    channel.basicPublish(EXCHANGE_NAME, bindingKey, null, message.getBytes("UTF-8"));
}