当前位置: 首页 > news >正文

【RabbitMQ】主题(Topics)与主题交换机(Topic Exchange)

本章目标

  • 理解主题交换机(Topic Exchange)的强大路由能力。

  • 掌握通配符*#的使用规则。

  • 学习基于模式匹配的复杂消息路由。

  • 实现一个支持多维度过滤的智能消息系统。


一、理论部分

1. 主题交换机(Topic Exchange)简介

主题交换机是RabbitMQ中最灵活也是最强大的交换机类型。它结合了扇形交换机的广播能力和直连交换机的精确匹配能力,同时引入了模式匹配的概念。

主题交换机的工作方式:

  • 消息仍然带有路由键(Routing Key),但路由键必须是由点号分隔的单词列表(如:usa.newseurope.weather.alert)。

  • 队列通过绑定键(Binding Key) 绑定到交换机,绑定键也使用相同的点号分隔格式。

  • 绑定键支持两种通配符进行模式匹配。

2. 通配符规则

主题交换机的强大之处在于绑定键支持通配符:

  • *(星号):匹配恰好一个单词

    • 示例:*.orange.* 可以匹配 quick.orange.rabbit,但不能匹配 quick.orange.fox.jumps

  • #(井号):匹配零个或多个单词

    • 示例:lazy.# 可以匹配 lazylazy.foxlazy.brown.foxlazy.pink.fox.jumps.over

3. 路由键格式最佳实践

路由键通常采用层次结构,便于模式匹配:

  • <facility>.<severity>auth.infokernel.error

  • <region>.<service>.<event>usa.payment.successeurope.order.cancelled

  • <category>.<subcategory>.<action>news.sports.updateweather.alert.severe

4. 使用场景

主题交换机适用于需要复杂、灵活的消息路由场景:

  • 新闻订阅系统:用户可以根据兴趣订阅特定主题(如sports.**.finance

  • 物联网设备监控:按设备类型、地理位置、告警级别路由消息

  • 微服务事件总线:基于事件类型和来源进行精细路由


二、实操部分:构建智能新闻分发系统

我们将构建一个新闻分发系统,其中:

  • 生产者发送带有分类路由键的新闻消息

  • 消费者可以根据兴趣订阅特定模式的新闻

第1步:创建项目

  1. 创建一个新的解决方案。

  2. 添加一个控制台应用程序项目作为生产者:EmitLogTopic

  3. 添加多个消费者项目:

    • ReceiveNewsAll - 接收所有新闻

    • ReceiveSportsNews - 接收所有体育新闻

    • ReceiveUSNews - 接收所有美国新闻

    • ReceiveCriticalAlerts - 接收所有紧急警报

    • ReceiveWeatherUpdates - 接收所有天气更新

  4. 为所有项目添加RabbitMQ.Client NuGet包。

第2步:编写新闻生产者(EmitLogTopic.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())
{// 声明主题交换机channel.ExchangeDeclare(exchange: "topic_logs", type: ExchangeType.Topic);// 路由键格式:<category>.<region>.<severity>// 示例:news.usa.info, sports.europe.alert, weather.asia.criticalvar routingKey = (args.Length > 0) ? args[0] : "anonymous.info";var message = (args.Length > 1) ? string.Join(" ", args.Skip(1).ToArray()) : "Hello World!";var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message);channel.BasicPublish(exchange: "topic_logs",routingKey: routingKey,basicProperties: null,body: body);Console.WriteLine($" [x] Sent '{routingKey}':'{message}'");
}Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");
Console.ReadLine();

第3步:编写接收所有新闻的消费者(ReceiveNewsAll.cs)

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())
{channel.ExchangeDeclare(exchange: "topic_logs", type: ExchangeType.Topic);var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;// 使用 # 匹配所有消息channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "topic_logs", routingKey: "#");Console.WriteLine($" [*] Waiting for ALL news. Queue: {queueName}");var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);consumer.Received += (model, ea) =>{var body = ea.Body.ToArray();var message = Encoding.UTF8.GetString(body);Console.WriteLine($" [x] [ALL] Received '{ea.RoutingKey}':'{message}'");};channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");Console.ReadLine();
}

第4步:编写接收体育新闻的消费者(ReceiveSportsNews.cs)

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())
{channel.ExchangeDeclare(exchange: "topic_logs", type: ExchangeType.Topic);var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;// 匹配所有体育相关的新闻:sports.*.*channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "topic_logs", routingKey: "sports.#");Console.WriteLine($" [*] Waiting for SPORTS news. Queue: {queueName}");var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);consumer.Received += (model, ea) =>{var body = ea.Body.ToArray();var message = Encoding.UTF8.GetString(body);Console.WriteLine($" [x] [SPORTS] Received '{ea.RoutingKey}':'{message}'");};channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");Console.ReadLine();
}

第5步:编写接收美国新闻的消费者(ReceiveUSNews.cs)

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())
{channel.ExchangeDeclare(exchange: "topic_logs", type: ExchangeType.Topic);var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;// 匹配所有美国相关的新闻:*.usa.*channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "topic_logs", routingKey: "*.usa.*");Console.WriteLine($" [*] Waiting for USA news. Queue: {queueName}");var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);consumer.Received += (model, ea) =>{var body = ea.Body.ToArray();var message = Encoding.UTF8.GetString(body);Console.WriteLine($" [x] [USA] Received '{ea.RoutingKey}':'{message}'");};channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");Console.ReadLine();
}

第6步:编写接收紧急警报的消费者(ReceiveCriticalAlerts.cs)

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())
{channel.ExchangeDeclare(exchange: "topic_logs", type: ExchangeType.Topic);var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;// 匹配所有紧急级别的消息:*.*.criticalchannel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "topic_logs", routingKey: "*.*.critical");Console.WriteLine($" [*] Waiting for CRITICAL alerts. Queue: {queueName}");var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);consumer.Received += (model, ea) =>{var body = ea.Body.ToArray();var message = Encoding.UTF8.GetString(body);Console.WriteLine($" [x] [CRITICAL] Received '{ea.RoutingKey}':'{message}'");Console.WriteLine("    -> Sending emergency notification!");};channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");Console.ReadLine();
}

第7步:编写接收天气更新的消费者(ReceiveWeatherUpdates.cs)

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())
{channel.ExchangeDeclare(exchange: "topic_logs", type: ExchangeType.Topic);var queueName = channel.QueueDeclare().QueueName;// 匹配所有天气相关的更新:weather.*// 一个队列可以绑定多个模式channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "topic_logs", routingKey: "weather.#");channel.QueueBind(queue: queueName, exchange: "topic_logs", routingKey: "*.alert"); // 也接收所有警报
Console.WriteLine($" [*] Waiting for WEATHER updates and ALERTS. Queue: {queueName}");var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);consumer.Received += (model, ea) =>{var body = ea.Body.ToArray();var message = Encoding.UTF8.GetString(body);Console.WriteLine($" [x] [WEATHER/ALERT] Received '{ea.RoutingKey}':'{message}'");};channel.BasicConsume(queue: queueName, autoAck: true, consumer: consumer);Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");Console.ReadLine();
}

第8步:运行与演示

  1. 启动所有消费者
    打开六个终端窗口,分别运行所有消费者程序。

  2. 发送各种类型的新闻消息

    cd EmitLogTopic# 发送体育新闻
    dotnet run "sports.usa.score" "Team USA wins gold medal"
    dotnet run "sports.europe.update" "Champions League finals scheduled"# 发送美国相关新闻
    dotnet run "news.usa.politics" "Election results announced"
    dotnet run "tech.usa.innovation" "Silicon Valley startup raises $10M"# 发送紧急警报
    dotnet run "weather.usa.critical" "Tornado warning for Midwest"
    dotnet run "safety.europe.critical" "Security alert: System maintenance"# 发送天气更新
    dotnet run "weather.asia.update" "Monsoon season begins"
    dotnet run "news.europe.alert" "Breaking: Major announcement"# 发送其他消息
    dotnet run "entertainment.hollywood.gossip" "Celebrity wedding announced"
  3. 观察路由结果并分析模式匹配

    消息路由键ALLSPORTSUSACRITICALWEATHER/ALERT
    sports.usa.score
    sports.europe.update
    news.usa.politics
    tech.usa.innovation
    weather.usa.critical
    safety.europe.critical ✅ (*.alert)
    weather.asia.update
    news.europe.alert ✅ (*.alert)
    entertainment.hollywood.gossip
  4. 测试复杂场景

    • 发送 weather.alert.severe.critical - 观察哪些消费者能收到

    • 发送 sports.alert - 测试多个模式的匹配

    • 在管理后台查看绑定关系,理解通配符的实际效果

第9步:通配符规则详解示例

为了更好理解通配符,让我们看一些匹配示例:

绑定键 *.orange.* 的匹配情况:

  • ✅ quick.orange.rabbit (匹配)

  • ✅ lazy.orange.elephant (匹配)

  • ❌ quick.orange.fox.lazy (不匹配 - 四个单词)

  • ❌ orange (不匹配 - 只有一个单词)

  • ❌ quick.brown.fox (不匹配 - 中间不是orange)

绑定键 lazy.# 的匹配情况:

  • ✅ lazy (匹配)

  • ✅ lazy.fox (匹配)

  • ✅ lazy.brown.fox (匹配)

  • ✅ lazy.pink.fox.jumps.over (匹配)

  • ❌ quick.lazy.fox (不匹配 - 第一个单词不是lazy)


本章总结

在这一章中,我们深入学习了RabbitMQ中最强大的主题交换机,掌握了基于模式匹配的复杂消息路由:

  1. 主题交换机(Topic Exchange):理解了基于通配符的模式匹配路由机制。

  2. 通配符规则:掌握了*(匹配一个单词)和#(匹配零个或多个单词)的使用方法。

  3. 路由键设计:学习了使用点号分隔的层次化路由键设计最佳实践。

  4. 复杂路由场景:实现了支持多维度过滤的智能新闻分发系统。

  5. 多重模式绑定:掌握了单个队列绑定多个模式的高级用法。

主题交换机提供了无与伦比的灵活性,是构建复杂事件驱动系统的理想选择。在下一章,我们将转向另一个重要主题:消息可靠性保障,学习如何确保消息在复杂的分布式环境中绝不丢失。

http://www.hskmm.com/?act=detail&tid=18205

相关文章:

  • Ubuntu上编译 Linux_RT 内核
  • vue3 + vite Cannot access ‘xxx‘ before initialization
  • 《“悬荡”于理想与现实之间:一份关于人机共生未来的思想实验评估》
  • 区别:RS-232、RS-422、RS-485
  • 解决字符串数组中大整数精度问题
  • playwright-mcp入门
  • 【征文计划】深度剖析 Rokid SLAM 算法:从传感器融合到空间重建的完整技术链路 - 实践
  • 国信DRS数据恢复中心成为东芝(TOSHIBA)存储硬盘的数据恢复合作服务商
  • 深入解析Windows注册表regf文件格式
  • 华米运动步数修改,每天自动修改并同步 微信运动/支付宝运动 步数
  • IMU-坐标系-位姿
  • 今天做什么
  • 登录 Linux 自动展示 CPU/内存/磁盘挂载使用情况等信息(针对于银河麒麟调整的)
  • 解码数据结构线性表之链表
  • C++ placement new
  • Spring Boot接入邮箱,完成邮箱验证码
  • HyperWorks许可与网络安全
  • 高通QCS8550开发板 + DeepSeek-R1:打造智能化商场导购实践
  • 研发项目管理系统哪个好?十款热门工具全面测评
  • 《对软件工程的初步理解》
  • 【IEEE出版 | 南工大主办 | 稳定EI检索】第二届自动化、电气控制系统与设备国际学术会议(AECSE 2025)
  • B3863 [GESP202309 一级] 买文具
  • B2009 计算 (a+b)/c 的值
  • 你好 博客园!
  • 2025无人机林业行业场景解决方案
  • 安全帽检测数据集-YOLO格式建筑工地安全图像数据-个人防护装备(PPE)目标检测算法训练-包含安全帽/无安全帽/等多类别标注-深度学习计算机视觉应用-工业安全监控系统开发-实时预警检测模型
  • 常用API biginteger和biddecimal
  • P5704 【深基2.例6】字母转换
  • SI3933低频唤醒接收芯片完整指南:结构框图、PCB布局与选型要点芯片概述与主要特性
  • 在本地服务器创建RAID5磁盘阵列和RAID10磁盘阵列