SpringBoot集成MQ的過(guò)程(四種交換機(jī)的實(shí)例)

更新時(shí)間：2025年03月12日 15:16:58 作者：Eliauk544

本文介紹了RabbitMQ中四種交換機(jī)（直連、扇出、主題和頭交換機(jī)）的使用方法,包括路由機(jī)制、典型場(chǎng)景和實(shí)現(xiàn)步驟,通過(guò)創(chuàng)建SpringBoot項(xiàng)目并配置交換機(jī)、隊(duì)列和消費(fèi)者,展示了如何發(fā)送和接收消息,每種交換機(jī)的示例代碼和測(cè)試步驟也一并提供,感興趣的朋友一起看看吧

?RabbitMQ交換機(jī)（Exchange）的核心作用

在RabbitMQ中，?交換機(jī) 是消息路由的核心組件，負(fù)責(zé)接收生產(chǎn)者發(fā)送的消息，并根據(jù)規(guī)則（如路由鍵、頭信息等）將消息分發(fā)到對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中。
不同交換機(jī)類型決定了消息的路由邏輯，使用不同的交換機(jī)在不同的場(chǎng)景下可以提高消息系統(tǒng)的高可用性。

1. 直連交換機(jī)（Direct Exchange）?

?路由機(jī)制 ?

精確匹配路由鍵（Routing Key）?：消息會(huì)被發(fā)送到與 Routing Key ?完全匹配 的隊(duì)列。
?典型場(chǎng)景：一對(duì)一或一對(duì)多的精確消息分發(fā)。

應(yīng)用場(chǎng)景 ?

任務(wù)分發(fā)：如訂單處理系統(tǒng)，根據(jù)訂單類型（如 order.payment、order.shipping）分發(fā)到不同隊(duì)列。
?日志分類：將不同級(jí)別的日志（log.error、log.info）路由到對(duì)應(yīng)的處理服務(wù)。

使用直連交換機(jī)實(shí)現(xiàn)消息發(fā)送和接收

1.創(chuàng)建一個(gè)SpringBoot項(xiàng)目，在yml文件配置如下：

server:
  port: 8021
spring: 
  application:
    name: rabbitmq-provider
  #配置rabbitMq 服務(wù)器
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1
    port: 5672
    username: guest
    password: guest

2.初始化隊(duì)列和交換機(jī)，并進(jìn)行綁定

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
 * 功能：
 * 作者：程序員ZXY
 * 日期：2025/3/8 下午1:55
 */
@Configuration
public class DirectRabbitConfig {
    @Bean
    public  Queue TestDirectQueue(){
        return new Queue("TestDirectQueue",true);
    }
    @Bean
    DirectExchange TestDirectExchange(){
        return new DirectExchange("TestDirectExchange",true,false);
    }
    @Bean
    Binding bindingDirect(){
        return BindingBuilder.bind(TestDirectQueue())
                .to(TestDirectExchange())
                .with("TestDirectRouting");
    }
}

3.實(shí)現(xiàn)sendDirectMessage發(fā)送消息請(qǐng)求，由生產(chǎn)者發(fā)送到MQ，TestDirectRouting作為Key，用于精確轉(zhuǎn)發(fā)。

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
/**
 * 功能：
 * 作者：程序員ZXY
 * 日期：2025/3/8 下午2:12
 */
@RestController
public class SendMessageController {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping("/sendDirectMessage")
    public String sendDirectMessage() {
        String messageId = String.valueOf(UUID.randomUUID());
        String messageData = "Hello MQ!";
        String createTime = LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
        Map<String,Object> map=new HashMap<>();
        map.put("messageId",messageId);
        map.put("messageData",messageData);
        map.put("createTime",createTime);
        //將消息攜帶綁定鍵值：TestDirectRouting 發(fā)送到交換機(jī)TestDirectExchange
        rabbitTemplate.convertAndSend("TestDirectExchange", "TestDirectRouting", map);
        return "OK";
    }
}

4.此時(shí)就可以啟動(dòng)項(xiàng)目發(fā)送消息了，使用PostMan發(fā)送消息，返回OK說(shuō)明發(fā)送成功

5.進(jìn)入http://localhost:15672/，可以看到消息發(fā)送成功，我這里是請(qǐng)求了兩次（也就是發(fā)了兩條消息）。

6.接下來(lái)寫消費(fèi)者的消費(fèi)過(guò)程，新創(chuàng)建一個(gè)SpringBoot項(xiàng)目，在yml文件配置如下

server:
  port: 8022
spring:
  application:
    name: rabbitmq-provider
  #配置rabbitMq 服務(wù)器
  rabbitmq:
    host: 127.0.0.1
    port: 5672
    username: guest
    password: guest

7.消費(fèi)者配置類，同樣TestDirectRouting用于唯一識(shí)別Key

package com.atguigu.demomq2;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.DirectExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
 * 功能：
 * 作者：程序員ZXY
 * 日期：2025/3/8 下午 
 */
@Configuration
public class DirectRabbitConfig {
    @Bean
    public Queue TestDirectQueue() {
        return new Queue("TestDirectQueue",true);
    }
    @Bean
    DirectExchange TestDirectExchange() {
        return new DirectExchange("TestDirectExchange");
    }
    @Bean
    Binding bindingDirect() {
        return BindingBuilder.bind(TestDirectQueue()).to(TestDirectExchange()).with("TestDirectRouting");
    }
}

8.消費(fèi)者接收消息@RabbitListener(queues = "TestDirectQueue")用于監(jiān)聽指定隊(duì)列發(fā)送的消息

package com.atguigu.demomq2;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitHandler;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Map;
@Component
@RabbitListener(queues = "TestDirectQueue")
public class DirectReceiver {
    @RabbitHandler
    public void process(Map testMessage) {
        System.out.println("DirectReceiver消費(fèi)者收到消息  : " + testMessage.toString());
    }
}

9.啟動(dòng)消費(fèi)者，成功接收消息

10.查看MQ控制臺(tái)，消息成功被消費(fèi)

2. 扇出交換機(jī)（Fanout Exchange）? ?

路由機(jī)制（一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)隊(duì)列）

廣播模式：忽略 Routing Key，將消息發(fā)送到所有綁定的隊(duì)列。
?典型場(chǎng)景：消息的全局通知或并行處理。

?應(yīng)用場(chǎng)景

?實(shí)時(shí)通知系統(tǒng)：如用戶注冊(cè)成功后，同時(shí)發(fā)送郵件、短信、更新緩存。
?日志廣播：多個(gè)服務(wù)訂閱同一日志源，各自獨(dú)立處理。

使用扇出交換機(jī)實(shí)現(xiàn)消息發(fā)送和接收

1.扇出交換機(jī)配置

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.FanoutExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class FanoutExchangeConfig {
    // 定義扇出交換機(jī)
    @Bean
    public FanoutExchange fanoutExchange() {
        return new FanoutExchange("fanout.user.register", true, false);
    }
    // 定義郵件隊(duì)列
    @Bean
    public Queue emailQueue() {
        return new Queue("fanout.user.email", true);
    }
    // 定義短信隊(duì)列
    @Bean
    public Queue smsQueue() {
        return new Queue("fanout.user.sms", true);
    }
    // 綁定所有隊(duì)列到扇出交換機(jī)（無(wú)需路由鍵）
    @Bean
    public Binding emailBinding() {
        return BindingBuilder.bind(emailQueue()).to(fanoutExchange());
    }
    @Bean
    public Binding smsBinding() {
        return BindingBuilder.bind(smsQueue()).to(fanoutExchange());
    }
}

2.生產(chǎn)者

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class FanoutUserService {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping("/sendFanoutMessage")
    public String sendRegisterBroadcast() {
        rabbitTemplate.convertAndSend(
            "fanout.user.register", 
            "", // 扇出交換機(jī)忽略路由鍵
            "message MQ"
        );
        return "OK Fan";
    }
}

3.消費(fèi)者

package com.atguigu.demomq2;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class FanoutNotificationConsumer {
    @RabbitListener(queues = "fanout.user.email")
    public void handleEmail(String message) {
        System.out.println("[Email] Received: " + message);
    }
    @RabbitListener(queues = "fanout.user.sms")
    public void handleSms(String message) {
        System.out.println("[SMS] Received: " + message);
    }
}

4.請(qǐng)求并查看消費(fèi)結(jié)果

可以看到一個(gè)交換機(jī)完成消費(fèi)兩條消息

?3. 主題交換機(jī)（Topic Exchange）?

?路由機(jī)制 ?模式匹配路由鍵：使用 *（匹配一個(gè)單詞）和 #（匹配多個(gè)單詞）通配符。?
典型場(chǎng)景：靈活的多條件消息路由。 ?

應(yīng)用場(chǎng)景

?新聞?dòng)嗛喯到y(tǒng)：用戶訂閱特定主題（如 news.sports.*、news.tech.#）。?
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：根據(jù)設(shè)備類型和區(qū)域路由消息（如 sensor.temperature.room1）。

1.配置主題交換機(jī)

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.amqp.core.TopicExchange;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class TopicExchangeConfig {
    // 定義主題交換機(jī)
    @Bean
    public TopicExchange topicExchange() {
        return new TopicExchange("topic.news", true, false);
    }
    // 定義體育新聞隊(duì)列
    @Bean
    public Queue sportsQueue() {
        return new Queue("topic.news.sports", true);
    }
    // 定義科技新聞隊(duì)列
    @Bean
    public Queue techQueue() {
        return new Queue("topic.news.tech", true);
    }
    // 綁定體育隊(duì)列：匹配 news.sports.*
    @Bean
    public Binding sportsBinding() {
        return BindingBuilder.bind(sportsQueue())
                .to(topicExchange())
                .with("news.sports.*");
    }
    // 綁定科技隊(duì)列：匹配 news.tech.#
    @Bean
    public Binding techBinding() {
        return BindingBuilder.bind(techQueue())
                .to(topicExchange())
                .with("news.tech.#");
    }
}

2.生產(chǎn)者

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class TopicNewsService {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping("/sendTopicMessage1")
    public String  sendSportsNews() {
        rabbitTemplate.convertAndSend(
            "topic.news", 
            "news.sports.football",
                "* message：news.sports.football"
        );
        return "*OK";
    }
    @GetMapping("/sendTopicMessage2")
    public String sendTechNews() {
        rabbitTemplate.convertAndSend(
            "topic.news", 
            "news.tech.ai.abc.123456",
            "# message：news.tech.ai.abc.123456"
        );
        return "#OK";
    }
}

3. 消費(fèi)者

package com.atguigu.demomq2;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class TopicNewsConsumer {
    @RabbitListener(queues = "topic.news.sports")
    public void handleSports(String message) {
        System.out.println("[Sports] Received: " + message);
    }
    @RabbitListener(queues = "topic.news.tech")
    public void handleTech(String message) {
        System.out.println("[Tech] Received: " + message);
    }
}

4.發(fā)送請(qǐng)求

可以看到消息成功消費(fèi)，第一個(gè)為*通配符，第二個(gè)為#通配符

?4. 頭交換機(jī)（Headers Exchange）?

?路由機(jī)制（ 我的理解是一種基于 ?多條件組合 的消息路由機(jī)制） ?

?基于消息頭（Headers）匹配：忽略 Routing Key，通過(guò)鍵值對(duì)（Headers）匹配隊(duì)列綁定的條件。
?匹配規(guī)則：x-match 參數(shù)設(shè)為 all（需全部匹配）或 any（匹配任意一個(gè)）。

?應(yīng)用場(chǎng)景

?復(fù)雜路由邏輯：如根據(jù)消息的版本號(hào)、語(yǔ)言等元數(shù)據(jù)路由。?
多維度過(guò)濾：如同時(shí)匹配用戶類型（user_type: vip）和地理位置（region: asia）。

1.頭交換機(jī)配置

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.core.Binding;
import org.springframework.amqp.core.BindingBuilder;
import org.springframework.amqp.core.HeadersExchange;
import org.springframework.amqp.core.Queue;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@Configuration
public class HeadersExchangeConfig {
    // 定義頭交換機(jī)
    @Bean
    public HeadersExchange headersExchange() {
        return new HeadersExchange("headers.user", true, false);
    }
    // 定義VIP用戶隊(duì)列
    @Bean
    public Queue vipQueue() {
        return new Queue("headers.user.vip", true);
    }
    // 綁定VIP隊(duì)列，要求同時(shí)匹配 userType=vip 和 region=asia
    @Bean
    public Binding vipBinding() {
        Map<String, Object> headers = new HashMap<>();
        headers.put("userType", "vip");
        headers.put("region", "asia");
        return BindingBuilder.bind(vipQueue())
                .to(headersExchange())
                .whereAll(headers).match(); // whereAll 表示需全部匹配
    }
}

2.生產(chǎn)者

package com.atguigu.demomq;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.core.MessageProperties;
import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class HeaderUserVipService {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;
    @GetMapping("/sendHeaderMessage")
    public String  sendVipMessage() {
        MessageProperties props = new MessageProperties();
        props.setHeader("userType", "vip");
        props.setHeader("region", "asia");
        Message msg = new Message("HeaderMessage".getBytes(), props);
        rabbitTemplate.send("headers.user", "", msg);
        return "OK";
    }
}

3.消費(fèi)者

package com.atguigu.demomq2;
import org.springframework.amqp.core.Message;
import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class HeaderUserVipConsumer {
    @RabbitListener(queues = "headers.user.vip")
    public void handleVip(Message message) {
        String body = new String(message.getBody());
        System.out.println("[VIP] Received: " + body);
    }
}

4.PostMan測(cè)試