Exchange

更新时间:

本文介绍云消息队列 RabbitMQ 版的Exchange的概念和类型,帮助您理解和选择Exchange。

什么是Exchange

Exchange是云消息队列 RabbitMQ 版的消息路由代理。生产者向云消息队列 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Routing Key和Headers属性路由消息。

Direct Exchange

  • 路由规则

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

    direct_exchange

    Message

    Routing Key

    绑定关系中的Routing 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Routing Key通配符匹配的规则路由消息的示例如下:

    topic_exchange

    Message

    Routing Key

    绑定关系中的Routing 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的匹配规则将消息路由到所有绑定的Queue的示例如下:

    fanout_exchange

    Message

    Routing Key

    绑定关系中的Routing 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:

    headers_exchange

    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

x-delayed-message Exchange

云消息队列 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:

  • 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Routing Key完全匹配的规则路由消息的示例如下:

    x-delayed-message-exchange

    Message

    x-delay

    Routing Key

    绑定关系中的Routing 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

云消息队列 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。

说明

x-consistent-hash Exchange暂不支持基于hash-property的方式进行路由,即不支持按照message id、correlation id、timestamp的方式计算哈希路由。

  • 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,Routing 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Routing 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。

    x-consistent-hash

    Message

    Routing Key

    Message A

    cn.hz.1

    Message B

    cn.hz.2

    Message C

    cn.hz.3

    Queue

    绑定关系中的Routing 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。