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在 RabbitMQ 中，Exchange（交换机） 是消息路由的核心组件，负责根据规则将生产者发送的消息分发到对应的队列（Queue）中。以下是其核心功能与分类的详细说明：

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一、Exchange 的核心作用

1. 消息路由枢纽
   • 生产者将消息发送到 Exchange，而非直接发送到队列。Exchange 根据绑定规则（Binding Key） 和 路由键（Routing Key） 把消息应转发到对应的队列。
   • 类比：类似于邮局系统，Exchange 是“邮局”，负责将信件（消息）分拣到正确的邮箱（队列）。
2. 解耦生产者与消费者
   • 生产者只需关注将消息发送到 Exchange，无需知道消息最终发到哪个队列进行消费。

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二、Exchange 的四种类型

1. Direct Exchange（直连交换机）

• 路由规则：完全匹配 Routing Key，仅将消息转发到 Binding Key 与 Routing Key 完全一致的队列。
• 适用场景：点对点精确路由（如订单系统根据订单 ID 分发消息）。
• 示例：

  // 队列绑定到交换机，指定 Binding Key 为 "order.create" 
  channel.queueBind(queueName, "direct_exchange", "order.create");

2. Fanout Exchange（广播交换机）

• 路由规则：忽略 Routing Key，将消息广播发送到所有绑定的队列，此时可不指定Routing Key。
• 适用场景：发布/订阅模式（如系统日志广播、实时通知）。
• 示例：

  // 所有队列绑定到 Fanout Exchange 即可接收消息
  channel.exchangeDeclare("fanout_exchange", BuiltinExchangeType.FANOUT);

3. Topic Exchange（主题交换机）

• 路由规则：通过 Routing Key 的模式匹配（通配符 * 和 #）分发消息。
  • * 匹配一个单词（如 news.sports.* 匹配 news.sports.basketball ）。
  • # 匹配零或多个单词（如 news.# 匹配 news.sports 或 news）。
• 适用场景：复杂路由逻辑（如新闻分类、多维度事件通知）。
• 示例：

  // 绑定 Key 为 "news.*"，匹配如 "news.sports" 等消息 
  channel.queueBind(queueName, "topic_exchange", "news.*");

4. Headers Exchange（头交换机）        

• 路由规则：根据消息头（Headers）中的键值对匹配，而非 Routing Key。
• 适用场景：基于自定义属性路由（如根据消息类型或版本过滤）。
• 示例：

  Map<String, Object> headers = new HashMap<>(); 
  headers.put("type", "alert"); 
  channel.queueBind(queueName, "headers_exchange", "", headers);

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三、Exchange 的应用场景对比

类型	路由规则	典型场景
Direct	精确匹配 Routing Key	订单状态更新、任务调度
Fanout	广播到所有队列	系统日志分发、全局通知
Topic	通配符匹配 Routing Key	新闻分类、多维度事件路由
Headers	消息头键值对匹配	按自定义属性过滤消息（较少用）

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四、配置注意事项

1. 默认 Exchange
   RabbitMQ 预定义了一个无名 Direct Exchange，默认所有队列通过 Routing Key 与其绑定。
2. 消息丢失风险
   若 Exchange 未绑定任何队列，消息会被丢弃（因 Exchange 本身不存储消息）。
3. 性能差异
   性能排序：Fanout > Direct > Topic，Topic 因模式匹配开销较大。

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通过合理选择 Exchange 类型，可实现灵活的消息路由策略，满足不同业务场景需求。