什么是Exchange

Exchange是云消息隊列 RabbitMQ 版的消息路由代理。生產者向云消息隊列 RabbitMQ 版發送消息時，不會直接將消息發送到Queue，而是先將消息發送到Exchange，由Exchange將消息路由到一個或多個Queue。Exchange根據Routing Key和Headers屬性路由消息。

Direct Exchange

• 路由規則

  Direct Exchange根據Routing Key完全匹配的規則路由消息。

• 使用場景

  Direct Exchange適用于通過簡單字符標識符區分消息的場景。Direct Exchange常用于單播路由。

• 匹配示例

  Direct Exchange根據Routing Key完全匹配的規則路由消息的示例如下：

  

  Message	Routing Key	綁定關系中的Routing Key	Queue
  Message A	img.create	img.create	Queue A
  Message B	img.log	img.log	Queue B

Topic Exchange

• 路由規則

  Topic Exchange根據Routing Key通配符匹配的規則路由消息。Topic Exchange支持的通配符包括星號（*）和井號（#）。星號（*）代表一個英文單詞（例如cn）。井號（#）代表零個、一個或多個英文單詞，英文單詞間通過英文句號（.）分隔，例如cn.zj.hz。

• 使用場景

  Topic Exchange適用于通過通配符區分消息的場景。Topic Exchange常用于多播路由。例如，使用Topic Exchange分發有關于特定地理位置的數據。

• 路由示例

  Topic Exchange根據Routing Key通配符匹配的規則路由消息的示例如下：

  

  Message	Routing Key	綁定關系中的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

• 路由規則

  Fanout Exchange忽略Routing Key的匹配規則將消息路由到所有綁定的Queue。

• 使用場景

  Fanout Exchange適用于廣播消息的場景。例如，分發系統使用Fanout Exchange來廣播各種狀態和配置更新。

• 路由示例

  Fanout Exchange忽略Routing Key的匹配規則將消息路由到所有綁定的Queue的示例如下：

  

  Message	Routing Key	綁定關系中的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

• 路由規則

  Headers Exchange可以被視為Direct Exchange的另一種表現形式。Headers Exchange可以像Direct Exchange一樣工作，不同之處在于Headers Exchange使用Headers屬性代替Routing Key進行路由匹配。您在綁定Headers Exchange和Queue時，可以設置綁定屬性的鍵值對。然后，在向Headers Exchange發送消息時，設置消息的Headers屬性鍵值對。Headers Exchange將根據消息Headers屬性鍵值對和綁定屬性鍵值對的匹配情況路由消息。

  匹配算法由一個特殊的綁定屬性鍵值對控制。該屬性為x-match，只有以下兩種取值：

  • all：所有除x-match以外的綁定屬性鍵值對必須和消息Headers屬性鍵值對匹配才會路由消息。

  • any：只要有一組除x-match以外的綁定屬性鍵值對和消息Headers屬性鍵值對匹配就會路由消息。

  以下兩種情況下，認為消息Headers屬性鍵值對和綁定屬性鍵值對匹配：

  • 消息Headers屬性的鍵和值與綁定屬性的鍵和值完全相同。

  • 消息Headers屬性的鍵和綁定屬性的鍵完全相同，但綁定屬性的值為空。

• 使用場景

  Headers Exchange適用于通過多組Headers屬性區分消息的場景。Headers Exchange常用于多播路由。例如，涉及到分類或者標簽的新聞更新。

• 使用示例

  Headers Exchange根據消息Headers屬性和Binding Headers屬性的匹配規則路由消息的示例如下：

  

  Message	消息Headers屬性	Binding Headers屬性	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

云消息隊列 RabbitMQ 版還兼容開源RabbitMQ以插件形式支持的x-delayed-message Exchange。您無需安裝該插件，只需聲明該類Exchange，并自定義消息的Header屬性x-delay來指定消息延時投遞的時間段，單位為毫秒。消息將在x-delay定義的時間段后被投遞到對應的Queue。

• 路由規則

  x-delayed-message Exchange根據擴展字段x-delayed-type指定的Exchange類型確定路由規則。支持x-delayed-message的Exchange類型如下：

  • Direct Exchange

  • Topic Exchange

  • Fanout Exchange

  • Headers Exchange

• 使用場景

  x-delayed-message Exchange適用于需要延時投遞消息的場景。更多信息，請參見延時消息。

• 使用示例

  x-delayed-message Exchange根據x-delayed-type指定的Exchange類型的路由規則路由消息。以x-delayed-type指定為Direct類型為例，Direct Exchange根據Routing Key完全匹配的規則路由消息的示例如下：

  

  Message	x-delay	Routing Key	綁定關系中的Routing Key	Queue
  Message A	3000	img.create	img.create	Queue A
  Message B	4000	img.log	img.log	Queue B

  消息路由說明如下：

  • Message A到達Exchange后，x-delayed-message Exchange會在3000毫秒后將Message A投遞至Queue A。

  • Message B到達Exchange后，x-delayed-message Exchange會在4000毫秒后將Message B投遞至Queue B。

x-consistent-hash Exchange

云消息隊列 RabbitMQ 版兼容開源RabbitMQ以插件形式支持的x-consistent-hash Exchange。您無需安裝該插件，只需聲明該類Exchange。

• 路由規則

  • x-consistent-hash Exchange支持基于Routing Key或Header值兩種方式進行路由。Exchange收到消息后，會根據消息的Routing Key或Header值進行Hash運算，由計算的Hash值決定消息路由到哪個綁定的Queue中。

  • 同一Routing Key或Header值計算的Hash值相同，因此，相同Routing Key或Header值的消息會被路由到同一個Queue中。

  • 使用Header值的方式進行路由匹配時，需要通過hash-header字符串聲明Exchange、聲明要使用的Header。同時發布的消息需要包含hash-header所選的Header，若未包含指定的Header，則全部消息將被路由到同一個任意隊列中。

  • 若Routing Key和hash-header參數同時定義，則以hash-header參數值為輸入進行Hash運算。

  • x-consistent-hash Exchange綁定Queue時，Routing Key需要設置為1~20的數字，表示該Queue的權重。數值越大權重越大，分發消息時接收到的消息越多。

  • 當Queue的Routing Key大于20時，權重會視為20。

  • 當存在重復綁定時，只有第一個符合要求的綁定（綁定值為正整數）有效；修改Queue的權重時，請先刪除已有的綁定關系。

• 使用場景

  x-consistent-hash適合按照權重對消息進行劃分的場景。

• 使用示例

  x-consistent-hash Exchange根據消息的指定方式計算哈希進行路由。Exchange上綁定有不同權重的Queue，并根據Queue的權重將消息分發到不同的Queue中。本示例以基于Routing Key方式計算路由規則為例。

  

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

  Queue	綁定關系中的Routing Key
  Queue A	1
  Queue B	2

  路由說明如下：

  • Message A、Message B、Message C到達Exchange后，將按照其Routing Key計算哈希值，并按照哈希值投遞到Queue中。

  • Exchange分別綁定了Queue A和Queue B，且權重為1和2，因此消息將按照1∶2的權重路由到Queue A和Queue B中。