【RabbitMQ 项目】服务端：路由交换模块
文章目录
- 一.概念辨析
- 二.编写思路
- 三.代码实践
一.概念辨析
- 这个模块是干啥的？
用户给服务器发送一条消息，消息中只指定了交换机，没有指定具体要发布到哪些队列。这个时候服务器模块就需要使用我们的路由交换模块，选择与之匹配的队列了- 怎么匹配？
一个交换机和一个绑定的队列是否匹配，取决于两个要素：
具体如下：
- DIRECT——直接交换：routinng_key 和 binding_key 相等则匹配成功
- FANOUT——广播交换：不用做任何比较，直接匹配成功(注意前提是这个队列和交换机有绑定关系)
- TOPIC——主题交换：只有 routing_key 和 binding_key“匹配”，交换机和队列才匹配成功
- routing_key 和 binding_key 构成
routing_key：由若干个单词构成，单词之间用".“分开，单词由字母，数字和下划线构成
binding_key：在 routing_key 的基础上多了两个通配符”*"和“#”，可以匹配一个单词，#可以匹配 0 个或多个单词
规定和#只能单独存在，不能和其它字符一起组成一个单词，并且#附近不能再有通配符了，因为#已经可以匹配任意多个单词了，再加通配符是没有意义的
二.编写思路
本模块是一个纯算法模块，不管理数据，指向外提供一些静态方法，供服务器模块使用。
方法：
- 判断 binding_key 是否合法：当要新建一个 binding 时，服务器模块会先检查用户给的 binding_key 是否合法
先遍历判断是否有不合法的字符，然后检查每个单词合法性，即不能通配符和普通字符混搭，最后检查#附近是否有通配符- 判断 routing_key 是否合法：服务器模块检查用户发来的消息中的 routing_key 是否合法，如果这都不合法，那根本无法路由交换，选择与之匹配的队列了
只需遍历判断是否有不合法字符即可- 判断 routing_key 是否能和 binding_key 匹配
- 直接交换：判断 routing_key 和 binding_key 是否相等
- 广播交换：直接返回 true
- 主题交换：两个数组的动态规划问题
首先把 binding_key，routing_key 分割成一个个单词构成的单词的数组
建一个 dp 表，dp[i][j]的含义是 binding 单词表的[0,i]部分，和 routing 单词表的[0, j]部分是否匹配
dp[i][j]怎么填？考虑两个单词表的第 i 个单词和第 j 个单词
分类讨论：
- 如果 binding 表和 routing 表最后一个单词相同，或者 binding 表最后是"*"，那么最后一个单词就匹配上了，整体能否匹配取决于他们前面部分能否匹配，取决于 dp[i-1][j-1]的状态
[i, j]这个格子的左上方如果为真，它就为真- 如果 binding 表最后一个单词是#，接下来有三种做法：
- #与和 routing 表最后一个单词匹配，并且#消去，整体能否匹配取决于 dp[i-1][j-1]
- #和 routing 表最后一个单词匹配，但是#不消去，继续向前匹配，整体能否匹配取决于 dp[i][j-1]
- #不和最后一个单词匹配，但是#消去，相当于#匹配了 0 个单词，整体能否匹配去取决于 dp[i-1][j]
所以[i,j]这个格子左上方，左方，上方，任何一个为真即为真
三.代码实践
Route.hpp:
#pragma once
#include "../common/Util.hpp"
#include "../common/Type.hpp"
namespace ns_route
{
class Router
{
public:
static bool isLegalRoutingKey(const std::string &routingKey)
{
// 只能有字母，数字和下划线
for (auto ch : routingKey)
{
if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') || ch == '_' ||
(ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '.')
{
continue;
}
else
{
return false;
}
}
return true;
}
static bool isLegalBindingKey(const std::string &bindingKey)
{
// 先判断是否有非法字符
for (auto ch : bindingKey)
{
if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') || ch == '_' || (ch >= '0' && ch <= '9') ||
ch == '*' || ch == '#' || ch == '.')
{
continue;
}
else
{
return false;
}
}
// 检查每个单词是否合法:通配符只能单独存在
std::vector<std::string> words;
int wordNum = ns_util::StringUtil::split(bindingKey, ".", &words, ns_util::SepType::SPLITEASCHAR);
for (const auto &word : words)
{
if (word.size() > 1 &&
(word.find('*', 0) != std::string::npos || word.find('#', 0) != std::string::npos))
{
//LOG(INFO) << "单词不合法, bindingKey:" << bindingKey << ", word: " << word << endl;
return false;
}
}
// 检查‘#’附近是否有通配符
for (int i = 1; i < wordNum; i++)
{
if (words[i] == "#")
{
if (words[i - 1] == "*" || words[i - 1] == "#")
{
//LOG(INFO) << "#附近有通配符, bindingKey: " << bindingKey << endl;
return false;
}
}
}
return true;
}
static bool isMatched(const std::string &routingKey, const std::string &bindingKey, ns_data::ExchangeType type)
{
if (type == ns_data::ExchangeType::DIRECT)
{
return routingKey == bindingKey;
}
else if (type == ns_data::ExchangeType::FANOUT)
{
return true;
}
//主题交换
std::vector<std::string> routingWords;
std::vector<std::string> bindingWords;
int m = ns_util::StringUtil::split(bindingKey, ".", &bindingWords, ns_util::SepType::SPLITEASCHAR);
int n = ns_util::StringUtil::split(routingKey, ".", &routingWords, ns_util::SepType::SPLITEASCHAR);
// dp[i]对[j]表示对于bindingKey和routingKey分割出来的单词表，前者[0,i]和后者[0,j]是否匹配
std::vector<std::vector<bool>> dp(m + 1, std::vector<bool>(n + 1, false));
dp[0][0] = true; // 当两者都为空时匹配成功
// 如果bindingWords的第一个单词是“#”,要特殊处理
if (bindingWords[0] == "#")
{
dp[1][0] = true;
}
// #后面不可能继续跟#,无需往后判断了
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
for (int j = 1; j <= n; j++)
{
int x = i - 1;
int y = j - 1;
if (bindingWords[x] == "#")
{
// 考虑二者的最后一个单词：
// 1.#和routingWords[y]匹配，并且#消去了
// 2.#和routingWords[y]匹配,但#留下继续向前匹配
// 3.#不和routingWords[y]匹配,但#消去了
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] || dp[i][j - 1] || dp[i - 1][j];
}
else // 普通单词或者“*”
{
if (bindingWords[x] == "*" || bindingWords[x] == routingWords[y])
{
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
}
}
}
} // end of for(int i)
return dp[m][n];
}
};
}