本章目标
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理解交换机（Exchange）在RabbitMQ中的核心作用。
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掌握发布/订阅模式（Publish/Subscribe）的实现。
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学习扇形交换机（Fanout Exchange）的使用。
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理解绑定（Binding）的概念。
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实现一个日志广播系统。
一、理论部分
1. 交换机（Exchange）简介
在前面的章节中，我们一直使用默认交换机（空字符串""），生产者直接将消息发送到队列。但RabbitMQ的真正强大之处在于它的交换机机制。
交换机是消息的入口点。生产者将消息发送到交换机，而不是直接发送到队列。交换机根据特定的规则和类型，决定将消息路由到哪些队列中。
2. 交换机类型
RabbitMQ提供了几种不同类型的交换机，每种都有不同的路由行为：
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扇形交换机（Fanout Exchange）：将消息广播到所有绑定到它的队列中（忽略路由键）。本章重点。
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直连交换机（Direct Exchange）：根据精确匹配的路由键将消息路由到队列（我们在上一章使用的默认交换机就是直连类型）。
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主题交换机（Topic Exchange）：基于模式匹配的路由（使用通配符）。
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头交换机（Headers Exchange）：基于消息头属性而不是路由键进行路由。
3. 发布/订阅模式（Publish/Subscribe）
发布/订阅模式的核心思想是：一条消息被分发给多个消费者。每个消费者都会收到相同的消息副本。这非常适合需要将同一信息通知给多个不同系统的场景，比如：
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日志广播系统
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新闻推送
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系统事件通知
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缓存更新通知
4. 绑定（Binding）
绑定是交换机和队列之间的连接。你可以理解为："这个队列对这个交换机的消息感兴趣"。当我们创建绑定时，可以指定一个绑定键（Binding Key），交换机用它来决定哪些消息应该被路由到这个队列。
对于扇形交换机，绑定键会被忽略，所有绑定到该交换机的队列都会收到消息。
二、实操部分：构建日志广播系统
我们将创建一个日志系统，其中：
第1步：创建项目
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创建一个新的解决方案。
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添加一个控制台应用程序项目作为生产者：EmitLog。
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添加两个控制台应用程序项目作为消费者：ReceiveLogs（用于控制台输出）和SaveLogs（模拟保存到文件）。实际中可以创建更多消费者。
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为所有项目添加RabbitMQ.Client NuGet包。
第2步：编写日志生产者（EmitLog.cs）
using System.Text;
using RabbitMQ.Client;
var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost", UserName = "myuser", Password = "mypassword" };
using (var connection = factory.CreateConnection())
using (var channel = connection.CreateModel())
{
// 1. 声明一个扇形交换机（Fanout Exchange）
// 参数说明：
// exchange: "logs" - 交换机的名称
// type: "fanout" - 交换机类型
// durable: false - 是否持久化（服务器重启后是否存在）
// autoDelete: false - 当所有队列都解绑后，是否自动删除交换机
channel.ExchangeDeclare(exchange: "logs", type: ExchangeType.Fanout);
// 2. 准备消息（从命令行参数获取或使用默认消息）
var message = GetMessage(args);
var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
// 3. 发布消息到交换机（而不是队列！）
// 关键变化：指定exchange参数为"logs"，而不是空字符串
// 对于fanout交换机，routingKey会被忽略，但通常我们还是提供一个有意义的键
channel.BasicPublish(exchange: "logs",
routingKey: "", // 对于fanout交换机，这个值被忽略
basicProperties: null,
body: body);
Console.WriteLine($" [x] Sent to exchange 'logs': {message}");
}
Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");
Console.ReadLine();
static string GetMessage(string[] args)
{
return args.Length > 0 ? string.Join(" ", args) : "info: Hello World!";
}
关键点：
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使用ExchangeDeclare方法声明一个名为logs的扇形交换机。
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在BasicPublish中指定exchange: "logs"，而不是之前的空字符串。
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对于扇形交换机，routingKey参数被忽略，但我们仍然提供它。
第3步：编写第一个日志消费者（ReceiveLogs.cs）- 控制台输出
using System.Text;
using RabbitMQ.Client;
using RabbitMQ.Client.Events;
var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost", UserName = "myuser", Password = "mypassword" };
using (var connection = factory.CreateConnection())
using (var channel = connection.CreateModel())
{
// 1. 声明扇形交换机（必须与生产者使用相同的交换机名称和类型）
channel.ExchangeDeclare(exchange: "logs", type: ExchangeType.Fanout);
// 2. 声明一个临时队列
// 关键点：我们不指定队列名称，让RabbitMQ生成一个随机名称
// exclusive: true - 当连接关闭时，队列会被自动删除
var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;
// 3. 将队列绑定到交换机
// 对于fanout交换机，bindingKey被忽略（这里用空字符串）
channel.QueueBind(queue: queueName,
exchange: "logs",
routingKey: "");
Console.WriteLine($" [*] Waiting for logs. Queue: {queueName}");
var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
consumer.Received += (model, ea) =>
{
var body = ea.Body.ToArray();
var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
Console.WriteLine($" [x] [CONSOLE] {message}");
};
channel.BasicConsume(queue: queueName,
autoAck: true,
consumer: consumer);
Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");
Console.ReadLine();
}
关键点：
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使用QueueDeclare()而不指定队列名，让RabbitMQ生成一个唯一的、随机的队列名。
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设置exclusive: true（默认值），这样当消费者断开连接时，队列会被自动删除。
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使用QueueBind将队列绑定到logs交换机。
第4步：编写第二个日志消费者（SaveLogs.cs）- 模拟保存到文件
using System.Text;
using RabbitMQ.Client;
using RabbitMQ.Client.Events;
var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost", UserName = "myuser", Password = "mypassword" };
using (var connection = factory.CreateConnection())
using (var channel = connection.CreateModel())
{
// 同样的步骤：声明交换机、创建临时队列、绑定
channel.ExchangeDeclare(exchange: "logs", type: ExchangeType.Fanout);
var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;
channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "logs", routingKey: "");
Console.WriteLine($" [*] Waiting for logs to save. Queue: {queueName}");
var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
consumer.Received += (model, ea) =>
{
var body = ea.Body.ToArray();
var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
// 模拟将日志保存到文件（这里只是打印，实际中可以写入文件）
Console.WriteLine($" [x] [FILE] Saved log: {message} - {DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}");
// 模拟文件写入的延迟
Thread.Sleep(500);
};
channel.BasicConsume(queue: queueName,
autoAck: true,
consumer: consumer);
Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");
Console.ReadLine();
}
这个消费者与第一个几乎相同，只是模拟了不同的处理逻辑（保存到文件）。
第5步：运行与演示
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启动多个消费者
打开三个终端窗口：
每个消费者启动时都会显示一个随机生成的队列名，如：
[*] Waiting for logs. Queue: amq.gen-JzTY20BRgKO-HjmUJj0wLg
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查看管理后台
访问 http://localhost:15672，查看Exchanges标签页：
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发送日志消息
在另一个终端运行EmitLog项目：
cd EmitLog
dotnet run "User john.doe logged in successfully"
dotnet run "Warning: Database connection pool 80% full"
dotnet run "Error: Payment service timeout after 30 seconds"
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观察现象
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所有三个消费者都会收到并处理每一条消息！
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消息被广播到了所有绑定到logs交换机的队列。
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每个消费者可以以不同的方式处理同一条消息。
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动态测试
本章总结
在这一章中，我们深入学习了RabbitMQ的核心组件——交换机，并实现了强大的发布/订阅模式：
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交换机（Exchange）：理解了交换机作为消息入口点的作用，以及它与队列的关系。
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扇形交换机（Fanout Exchange）：掌握了最简单的交换机类型，它将消息无条件地广播到所有绑定的队列。
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发布/订阅模式：实现了一条消息被多个消费者同时接收的场景。
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临时队列：学习了如何创建匿名队列，用于短暂的发布/订阅场景。
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绑定（Binding）：理解了队列和交换机之间的连接关系。
现在你已经能够构建消息广播系统了。在下一章，我们将学习直连交换机（Direct Exchange），实现有选择性的消息路由——让消费者只接收它们感兴趣的消息（比如只处理error级别的日志）。这将使我们的消息系统更加精细和高效。
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