面试题：RabbitMQ 的交换机有哪几种类型？它们的工作方式是什么？

在 RabbitMQ 中，交换机（Exchange） 是消息路由的核心组件，负责接收生产者发送的消息并根据路由规则将消息分发到队列。RabbitMQ 支持多种类型的交换机，每种类型对应不同的路由策略。以下是 RabbitMQ 中常见的交换机类型及其工作方式。

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1. 直连交换机（Direct Exchange）

工作方式：

• 直连交换机根据消息的 路由键（Routing Key） 将消息分发到与之完全匹配的队列。
• 匹配规则：路由键必须与绑定的路由键完全一致。

适用场景：

• 点对点消息传递，如任务分发。

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2. 主题交换机（Topic Exchange）

工作方式：

• 主题交换机根据消息的路由键和绑定键的模式匹配规则将消息分发到队列。
• 匹配规则：
  • * 匹配一个单词。
  • # 匹配零个或多个单词。

适用场景：

• 基于主题的消息分发，如日志分类。

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3. 扇出交换机（Fanout Exchange）

工作方式：

• 扇出交换机将消息广播到所有绑定的队列，忽略路由键。
• 匹配规则：无，消息会被分发到所有绑定的队列。

适用场景：

• 广播消息，如通知、事件发布。

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4. 头交换机（Headers Exchange）

工作方式：

• 头交换机根据消息的头部属性（Headers）进行匹配，忽略路由键。
• 匹配规则：
  • x-match=all：消息的头部属性必须完全匹配绑定键。
  • x-match=any：消息的头部属性只需匹配绑定键中的任意一个。

适用场景：

• 基于消息属性的复杂路由。

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5. 默认交换机（Default Exchange）

工作方式：

• 默认交换机是一个特殊的直连交换机，路由键必须与队列名称完全匹配。
• 匹配规则：路由键必须与队列名称完全一致。

适用场景：

• 直接发送消息到指定队列。

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6. 延迟交换机（Delayed Message Exchange）

工作方式：

• 延迟交换机支持延迟消息，消息在指定时间后才被投递。
• 匹配规则：根据底层交换机的类型（如 direct、topic）进行匹配。

适用场景：

• 需要延迟投递消息的场景，如定时任务。

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7. 总结

RabbitMQ 支持多种类型的交换机，每种类型对应不同的路由策略：

1. 直连交换机：基于精确匹配的路由键。
2. 主题交换机：基于通配符匹配的路由键。
3. 扇出交换机：广播消息到所有绑定的队列。
4. 头交换机：基于消息头部属性的匹配。
5. 默认交换机：直接发送消息到指定队列。
6. 延迟交换机：支持延迟投递消息。

根据业务需求选择合适的交换机类型，可以有效实现消息的分发和处理。