Exchange

什么是Exchange

Exchange是消息队列RabbitMQ版的消息路由代理。生产者向消息队列RabbitMQ版发送消息时，不会直接将消息发送到Queue，而是先将消息发送到Exchange，由Exchange将消息路由到一个或多个Queue。Exchange根据Binding Key、Routing Key以及Headers属性路由消息。

Direct Exchange

• 路由规则

  Direct Exchange根据Binding Key和Routing Key完全匹配的规则路由消息。

• 使用场景

  Direct Exchange适用于通过简单字符标识符区分消息的场景。Direct Exchange常用于单播路由。

• 匹配示例

  Direct Exchange根据Binding Key和Routing Key完全匹配的规则路由消息的示例如下：

  

  Message	Routing Key	Binding Key	Queue
  Message A	img.create	img.create	Queue A
  Message B	img.log	img.log	Queue B

Topic Exchange

• 路由规则

  Topic Exchange根据Binding Key和Routing Key通配符匹配的规则路由消息。Topic Exchange支持的通配符包括星号（*）和井号（#）。星号（*）代表一个英文单词（例如cn）。井号（#）代表零个、一个或多个英文单词，英文单词间通过英文句号（.）分隔，例如cn.zj.hz。

• 使用场景

  Topic Exchange适用于通过通配符区分消息的场景。Topic Exchange常用于多播路由。例如，使用Topic Exchange分发有关于特定地理位置的数据。

• 路由示例

  Topic Exchange根据Binding Key和Routing Key通配符匹配的规则路由消息的示例如下：

  

  Message	Routing Key	Binding Key	Queue
  Message A	files.cn.hz	files.cn.hz.#	Queue A
  Message B	files.cn.hz.store	files.cn.hz.# files.cn.*.store	Queue A Queue B
  Message C	files.cn.sz.store	files.cn.*.store	Queue B

Fanout Exchange

• 路由规则

  Fanout Exchange忽略Routing Key和Binding Key的匹配规则将消息路由到所有绑定的Queue。

• 使用场景

  Fanout Exchange适用于广播消息的场景。例如，分发系统使用Fanout Exchange来广播各种状态和配置更新。

• 路由示例

  Fanout Exchange忽略Routing Key和Binding Key的匹配规则将消息路由到所有绑定的Queue的示例如下：

  

  Message	Routing Key	Binding Key	Queue
  Message A	img.create	files.cn.hz.# queue.msgText	Queue A Queue B
  Message B	queue.msgMap	files.cn.hz.# queue.msgText	Queue A Queue B
  Message C	cn.hz.topic.alarm	files.cn.hz.# queue.msgText	Queue A Queue B

Headers Exchange

• 路由规则

  Headers Exchange可以被视为Direct Exchange的另一种表现形式。Headers Exchange可以像Direct Exchange一样工作，不同之处在于Headers Exchange使用Headers属性代替Routing Key进行路由匹配。您在绑定Headers Exchange和Queue时，可以设置绑定属性的键值对。然后，在向Headers Exchange发送消息时，设置消息的Headers属性键值对。Headers Exchange将根据消息Headers属性键值对和绑定属性键值对的匹配情况路由消息。

  匹配算法由一个特殊的绑定属性键值对控制。该属性为x-match，只有以下两种取值：

  • all：所有除x-match以外的绑定属性键值对必须和消息Headers属性键值对匹配才会路由消息。
  • any：只要有一组除x-match以外的绑定属性键值对和消息Headers属性键值对匹配就会路由消息。

  以下两种情况下，认为消息Headers属性键值对和绑定属性键值对匹配：

  • 消息Headers属性的键和值与绑定属性的键和值完全相同。
  • 消息Headers属性的键和绑定属性的键完全相同，但绑定属性的值为空。
• 使用场景

  Headers Exchange适用于通过多组Headers属性区分消息的场景。Headers Exchange常用于多播路由。例如，涉及到分类或者标签的新闻更新。

• 使用示例

  Headers Exchange根据消息Headers属性和Binding Headers属性的匹配规则路由消息的示例如下：

  

  Message	消息Headers属性	Binding Headers属性	Queue
  Message A	type=read resource=group	type=read resource=group x-match=all type=read resource=topic x-match=any	Queue A Queue B
  Message B	type=read	type=read resource=topic x-match=any	Queue B
  Message C	type=write resource=topic	type=read resource=topic x-match=any	Queue B

JMS Queue Exchange

除AMQP协议约定的Exchange外，消息队列RabbitMQ版还支持JMS Queue Exchange。JMS Queue Exchange本质上就是Direct Exchange。消息队列RabbitMQ版通过JMS Queue Exchange来实现JMS规范约定的Queue。

• 路由规则

  JMS Queue Exchange根据Binding Key和Routing Key完全匹配的规则路由消息。

• 使用场景

  JMS Queue Exchange适用于通过简单字符标识符区分消息的场景。JMS Queue Exchange常用于单播路由。

• 使用示例

  JMS Queue Exchange根据Binding Key和Routing Key完全匹配的规则路由消息的示例如下：

  

  Message	Routing Key	Binding Key	Queue
  Message A	queue.msgText	queue.msgText	Queue A
  Message B	queue.msgMap	queue.msgMap	Queue B
  Message C	queue.msgObj	queue.msgObj	Queue C

JMS Topic Exchange

除AMQP协议约定的Exchange外，消息队列RabbitMQ版还支持JMS Topic Exchange。JMS Topic Exchange本质上就是Topic Exchange。消息队列RabbitMQ版通过JMS Topic Exchange来实现JMS规范约定的Topic。

• 路由规则

  JMS Topic Exchange根据Binding Key和Routing Key通配符匹配的规则路由消息。JMS Topic Exchange支持星号（*）和井号（#）。星号（*）代表一个英文单词（例如cn）。井号（#）代表零个、一个或多个英文单词，英文单词间通过英文句号（.）分隔（例如cn.zj.hz）。

• 使用场景

  JMS Topic Exchange适用于通过通配符区分消息的场景。JMS Topic Exchange常用于多播路由。例如，使用JMS Topic Exchange分发有关于特定地理位置的数据。

• 使用示例

  JMS Topic Exchange根据Binding Key和Routing Key通配符匹配的规则路由消息的示例如下：

  

  Message	Binding Key	Routing Key	Queue
  Message A	cn.hz.instance	cn.hz.instance.#	Queue A
  Message B	cn.hz.instance.alarm	cn.hz.instance.# cn.hz.*.alarm	Queue A Queue B
  Message C	cn.hz.topic.alarm	cn.hz.*.alarm	Queue B

x-delayed-message Exchange

消息队列RabbitMQ版还兼容开源RabbitMQ以插件形式支持的x-delayed-message Exchange。您无需安装该插件，只需声明该类Exchange，并自定义消息的Header属性x-delay来指定消息延时投递的时间段，单位为毫秒。消息将在x-delay定义的时间段后被投递到对应的Queue。

• 路由规则
  x-delayed-message Exchange根据扩展字段x-delayed-type指定的Exchange类型确定路由规则。支持x-delayed-message的Exchange类型如下：

  • Direct Exchange
  • Topic Exchange
  • Fanout Exchange
  • Headers Exchange
  • JMS Queue Exchange
  • JMS Topic Exchange
• 使用场景

  x-delayed-message Exchange适用于需要延时投递消息的场景。更多信息，请参见延时消息。

• 使用示例

  x-delayed-message Exchange根据x-delayed-type指定的Exchange类型的路由规则路由消息。以x-delayed-type指定为Direct类型为例，Direct Exchange根据Binding Key和Routing Key完全匹配的规则路由消息的示例如下：

  

  Message	x-delay	Routing Key	Binding Key	Queue
  Message A	3000	img.create	img.create	Queue A
  Message B	4000	img.log	img.log	Queue B

  消息路由说明如下：

  • Message A到达Exchange后，x-delayed-message Exchange会在3000毫秒后将Message A投递至Queue A。
  • Message B到达Exchange后，x-delayed-message Exchange会在4000毫秒后将Message B投递至Queue B。

x-consistent-hash Exchange

消息队列RabbitMQ版兼容开源RabbitMQ以插件形式支持的x-consistent-hash Exchange。您无需安装该插件，只需声明该类Exchange。

• 路由规则
  • x-consistent-hash Exchange支持基于Routing Key或Header值两种方式进行路由。Exchange收到消息后，会根据消息的Routing Key或Header值进行Hash运算，由计算的Hash值决定消息路由到哪个绑定的Queue中。
  • 同一Routing Key或Header值计算的Hash值相同，因此，相同Routing Key或Header值的消息会被路由到同一个Queue中。
  • 使用Header值的方式进行路由匹配时，需要通过hash-header字符串声明Exchange、声明要使用的Header。同时发布的消息需要包含hash-header所选的Header，若未包含指定的Header，则全部消息将被路由到同一个任意队列中。
  • 若Routing Key和hash-header参数同时定义，则以hash-header参数值为输入进行Hash运算。
  • x-consistent-hash Exchange绑定Queue时，Binding Key需要设置为1~20的数字，表示该Queue的权重。数值越大权重越大，分发消息时接收到的消息越多。
  • 当Queue的Binding Key大于20时，权重会视为20。
  • 当存在重复绑定时，只有第一个符合要求的绑定（绑定值为正整数）有效；修改Queue的权重时，请先删除已有的绑定关系。
• 使用场景

  x-consistent-hash适合按照权重对消息进行划分的场景。

• 使用示例

  x-consistent-hash Exchange根据消息的指定方式计算哈希进行路由。Exchange上绑定有不同权重的Queue，并根据Queue的权重将消息分发到不同的Queue中。本示例以基于Routing Key方式计算路由规则为例。

  

  Message	Routing Key
  Message A	cn.hz.1
  Message B	cn.hz.2
  Message C	cn.hz.3

  Queue	Binding Key
  Queue A	1
  Queue B	2

  路由说明如下：

  • Message A、Message B、Message C到达Exchange后，将按照其Routing Key计算哈希值，并按照哈希值投递到Queue中。
  • Exchange分别绑定了Queue A和Queue B，且权重为1和2，因此消息将按照1∶2的权重路由到Queue A和Queue B中。