RabbitMq Exchange模式

RabbitMQ 的 Exchange（交换机） 是消息路由的核心组件，它接收生产者发送的消息，并根据自身类型（默认模式）和绑定规则（Binding Key）将消息路由到对应的队列（Queue）。RabbitMQ 提供 4种核心默认交换机类型，每种类型对应不同的路由逻辑，适用于不同业务场景。以下从 类型定义、路由规则、适用场景、示例 四方面详细介绍：

一、Direct Exchange（直连交换机）：精准匹配，一对一路由

Direct 是最基础的交换机类型，核心逻辑是 “消息的 Routing Key 与绑定的 Binding Key 完全匹配”，仅当两者字符完全一致时，消息才会被路由到对应队列。

1. 核心特性

• 路由规则：生产者发送消息时指定 Routing Key（如 order.pay），交换机仅将消息转发给 Binding Key 与 Routing Key 完全相同 的队列。
• 绑定关系：一个队列可通过多个 Binding Key 绑定到 Direct 交换机（例如队列绑定 order.pay 和 order.refund，可接收这两个 Routing Key 的消息）；多个队列也可绑定相同的 Binding Key（此时消息会被广播到所有匹配队列，类似“多播”）。

2. 适用场景

需要 精准路由 的场景，例如：

• 业务模块拆分（如“订单支付”消息仅路由到“支付处理队列”，“订单退款”消息仅路由到“退款处理队列”）；
• 任务分发（如特定类型的任务分配给指定worker队列）。

3. 工作流程示例

生产者 → Direct交换机（名称：direct_exchange）
  ↓ 发送消息时指定 Routing Key = "order.pay"
Direct交换机 → 检查绑定关系：
  - 队列A 绑定 Binding Key = "order.pay" → 消息路由到队列A
  - 队列B 绑定 Binding Key = "order.refund" → 不匹配，不路由
  - 队列C 绑定 Binding Key = "order.pay" → 消息路由到队列C
最终：队列A和队列C接收消息，队列B无消息

二、Fanout Exchange（扇出交换机）：无差别广播，一对多路由

Fanout 是“广播型”交换机，核心逻辑是 “忽略 Routing Key，将消息路由到所有与该交换机绑定的队列”，无需匹配规则，只要队列绑定了交换机，就能收到消息。

1. 核心特性

• 路由规则：完全不处理 Routing Key（即使生产者指定了 Routing Key，交换机也会忽略），仅根据“交换机-队列”的绑定关系，将消息复制并转发给 所有绑定的队列。
• 效率：路由逻辑最简单，效率最高，适合需要“全量通知”的场景。

2. 适用场景

需要 广播消息 的场景，例如：

• 系统通知（如服务启动/下线通知、全局配置更新，所有相关服务都需接收）；
• 日志收集（如应用日志同时发送到“实时分析队列”和“归档存储队列”）；
• 事件同步（如用户注册成功后，同步触发“发送欢迎短信”“创建用户档案”“添加积分”等多个任务）。

3. 工作流程示例

生产者 → Fanout交换机（名称：fanout_exchange）
  ↓ 发送消息（即使指定 Routing Key = "any"，也会被忽略）
Fanout交换机 → 检查绑定关系：
  - 队列1 绑定该交换机 → 消息路由到队列1
  - 队列2 绑定该交换机 → 消息路由到队列2
  - 队列3 未绑定该交换机 → 不路由
最终：队列1和队列2均接收消息（消息为复制后的两份）

三、Topic Exchange（主题交换机）：模糊匹配，按“主题”路由

Topic 是“灵活匹配型”交换机，核心逻辑是 “通过通配符匹配 Routing Key 与 Binding Key”，支持按“主题”批量路由消息，兼顾精准性和灵活性。

1. 核心特性

• 通配符规则：Routing Key 和 Binding Key 需满足“多段字符串”格式（段之间用 . 分隔，如 user.create.wechat，每段代表一个“维度”，如业务类型、操作、渠道），支持两种通配符：
  • *（星号）：匹配 1个任意段（例如 Binding Key = user.*，可匹配 user.create、user.delete，但不匹配 user.create.wechat）；
  • #（井号）：匹配 0个或多个任意段（例如 Binding Key = user.#，可匹配 user、user.create、user.create.wechat）。
• 匹配逻辑：仅当 Routing Key 与 Binding Key 的通配符规则完全匹配时，消息才会被路由到队列。

2. 适用场景

需要 按“主题”分类路由 的场景，例如：

• 多维度业务消息（如“用户相关消息”包含 user.create、user.delete、user.update，可通过 Binding Key = user.# 接收所有用户消息，或通过 user.create.* 仅接收用户创建的细分消息）；
• 跨模块消息分发（如“订单消息”按地区拆分，Binding Key = order.#.beijing 仅接收北京地区的订单消息）。

3. 工作流程示例

生产者 → Topic交换机（名称：topic_exchange）
  ↓ 发送消息，指定 Routing Key = "user.create.wechat"
Topic交换机 → 检查绑定关系：
  - 队列A 绑定 Binding Key = "user.create.*" → 匹配（* 匹配 "wechat"）→ 路由到A
  - 队列B 绑定 Binding Key = "user.#" → 匹配（# 匹配 "create.wechat"）→ 路由到B
  - 队列C 绑定 Binding Key = "user.*.alipay" → 不匹配（Routing Key 第三段是 "wechat"）→ 不路由
最终：队列A和队列B接收消息，队列C无消息

四、Headers Exchange（头部交换机）：按消息头匹配，忽略Routing Key

Headers 是“非 Key 匹配型”交换机，核心逻辑是 “忽略 Routing Key，通过消息的 Header 属性（键值对）匹配绑定规则”，适合无法通过字符串 Key 匹配，需多维度属性筛选的场景。

1. 核心特性

• 匹配规则：
  1. 绑定队列时，需设置一组“头部键值对”（如 {"type":"log", "level":"error"}），并指定匹配模式（x-match）：
     • x-match = all（默认）：消息的 Header 需包含 所有 绑定的键值对，才匹配；
     • x-match = any：消息的 Header 只需包含 任意一个 绑定的键值对，即可匹配。
  2. 生产者发送消息时，无需指定 Routing Key，只需在消息 Header 中设置对应的键值对。
• 灵活性：支持多维度属性匹配（如同时按“消息类型”“优先级”“地区”筛选），但路由逻辑较复杂，效率低于前三种类型。

2. 适用场景

需要 多维度属性筛选消息 的场景，例如：

• 日志分级筛选（如“仅接收类型为 error、地区为 Shanghai 的日志”，绑定规则 {"type":"log", "level":"error", "region":"Shanghai"}，x-match=all）；
• 多条件任务分发（如“仅将优先级为 high、归属团队为 A 的任务分配给队列1”）。

3. 工作流程示例

生产者 → Headers交换机（名称：headers_exchange）
  ↓ 发送消息，Header 设置为 {"type":"log", "level":"error", "region":"Beijing"}
Headers交换机 → 检查绑定关系：
  - 队列1 绑定：键值对 {"type":"log", "level":"error"}，x-match=all → 消息Header包含这两个键值对 → 路由到1
  - 队列2 绑定：键值对 {"region":"Shanghai", "level":"error"}，x-match=all → 消息region是Beijing，不匹配 → 不路由
  - 队列3 绑定：键值对 {"type":"log", "priority":"high"}，x-match=any → 消息包含"type":"log" → 匹配 → 路由到3
最终：队列1和队列3接收消息，队列2无消息

四、默认交换机（Default Exchange）：特殊的Direct交换机

除了上述4种类型，RabbitMQ 还有一个 内置的“默认交换机”（名称为空字符串 ""），本质是一个 Direct 交换机，但有特殊规则：

• 无需手动创建，默认存在；
• 队列创建时，若未指定绑定的交换机，会自动与默认交换机绑定，且 Binding Key 等于 队列名称；
• 生产者发送消息时，若未指定交换机（即 exchange = ""），消息会被发送到默认交换机，此时 Routing Key 需等于队列名称，才能路由到对应队列（例如 Routing Key = "queue1"，则消息路由到名称为 "queue1" 的队列）。

示例：channel.basicPublish("", "queue1", null, message.getBytes()) → 消息通过默认交换机，路由到名称为 "queue1" 的队列。

总结：4种核心交换机类型对比

交换机类型	路由依据	匹配规则	优点	适用场景
Direct	Routing Key + Binding Key	完全一致	精准、高效	一对一任务分发、精准业务路由
Fanout	交换机-队列绑定关系	无（广播所有绑定队列）	最简单、广播效率高	系统通知、日志收集、事件同步
Topic	Routing Key + Binding Key	通配符（* 匹配1段，# 匹配多段）	灵活、支持按主题分类	多维度业务消息、分类路由
Headers	消息Header属性	键值对匹配（all/any模式）	多条件筛选、忽略Key	多维度属性筛选的复杂场景

实际开发中，需根据业务的“路由精度需求”和“消息分发范围”选择合适的交换机类型，例如：简单通知用 Fanout，精准任务用 Direct，多维度分类用 Topic，复杂属性筛选用 Headers。