我们在 快速入门分布式消息队列之 RabbitMQ(上)和 快速入门分布式消息队列之 RabbitMQ(中) 分别介绍了 RabbitMQ 的对象概念及其关键特性,本篇将通过代码实现的方式来回溯这些知识点,从应用实践的角度继续深入 RabbitMQ。

首先安装 RabbitMQ 的 Python 客户端,最常用的就是 pika:

pip install pika

一个基本的生产者/消费者实现

通道 Channel

在代码实现之前我们还需要补充一个通讯的概念——通道

通道 channel:也被称为频道,指在 TCP 连接中建立的虚拟通信渠道。RabbitMQ 客户端与服务器之间的通讯并没有直接使用 TCP 连接,因为每一次通讯都需要创建和销毁 TCP 连接,这对操作系统来说是一笔昂贵的开销。并且 TCP 连接数量是有限制的,会成为通讯性能的瓶颈。解决该问题的方法就是在一个 TCP 连接中创建多个虚拟连接通道,而且通道的数量并没有限制,性能也很好。所以,通常我们只需要在应用程序中维护少量甚至一个 TCP 连接即可满足需求。

消费者

import pika


# 消费者回调任务,在这里定义消费者处理消息数据的逻辑。
def consumer_callback(channel, method, properties, body):
      print " [x] Consumed %r" % (body,)

# 定义 AMQP URL,这里使用前文中已经创建好的超级管理员 mickey 和虚拟主机 web_app
params = pika.URLParameters('amqp://mickey:[email protected]:5672/web_app')

# 创建与 RabbitMQ 的连接,也称为消息代理连接
conn = pika.BlockingConnection(params)

# 新建一个连接中的通道
channel = conn.channel()

# 声明一个直连交换机,通过消息路由键和绑定路由键的匹配来完成路由转发策略
# 参数 durable=True, auto_delete=False 表示希望持久化交换机
# 其中 durable=True 表示 RabbitMQ 重启后会自动重建该交换机
channel.exchange_declare(exchange='web',
                                             exchange_type='direct',
                                             passive=False,
                                             durable=True,
                                             auto_delete=False)

# 声明一个队列,如果生产者将消息发送给了一个不存在的队列,那么 RabbitMQ 会自动丢弃该消息
channel.queue_declare(queue='app')

# 将队列绑定到交换机,并设置一个路由键
channel.queue_bind(queue='app', exchange='web',
                                  routing_key='web_app_route')

# 指定消费者订阅的队列,并且告诉消息代理不需要等待 ACK
channel.basic_consume(consumer_callback, queue='app', no_ack=True)

# 开始监听订阅队列,直到 CTRL+C 退出。
try:
      print(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C")
      channel.start_consuming()
except KeyboardInterrupt as err:
      channel.stop_consuming()

conn.close()

生产者

import json
import pika
import sys


# 同样需要建立连接和通道
params = pika.URLParameters('amqp://mickey:[email protected]:5672/web_app')
conn = pika.BlockingConnection(params)
channel = conn.channel()

# 将在生产者中声明的 RabbitMQ 对象再重新声明一次,如果已经存在了则不会重复创建
# 这段逻辑实际上可有可无,只是为了说明声明一个 RabbitMQ 对象并不表示一定会创建
# 只有在第一次声明该对象的时候才会创建,之后无论在生成者或消费者中都可以再次声明
# channel.exchange_declare(exchange='web', exchange_type='direct',
#                                               passive=False, durable=True, auto_delete=False)
# channel.queue_declare(queue='app')
# channel.queue_bind(queue='app', exchange='web', routing_key='web_app_route')

# 配置 AMQP 消息的 BasicProperties 基本属性
# 在 AMQP 协议中定义了 14 种 Properties,会随消息一同传递,这里表示使用 JSON 格式数据流
# 参数 delivery_mode=2 表示希望持久化消息,在 RabbitMQ 重启后自动重建消息
# 前文也提到过,持久化消息需要考虑到性能成本的问题
props = pika.BasicProperties(content_type='application/json', delivery_mode=2)
message = ' '.join(sys.argv[1:]) or "Hello World!"
body = {'msg': message}

# 发布消息,指定消息传递的交换机和所携带的路由键
print(" [x] Publish %s" % message)
channel.basic_publish(exchange='web',
                                       routing_key='web_app_route',
                                       body=json.dumps(body),
                                       properties=props)

conn.close()

NOTE:如果你希望使用缺省的虚拟主机和 guest 用户时,那么 AMQP URL 应该是这样的:

# '%2F' 是缺省虚拟主机 '/' 的转义
params = pika.URLParameters('amqp://guest:[email protected]:5672/%2F')

运行结果

在两个终端分别运行生产者和消费者模块。

  • 生产者:连续发送 4 次不同的消息
$ python producer.py First message.
 [x] Publish First message
$ python producer.py Second message
 [x] Publish Second message
$ python producer.py Third message
 [x] Publish Third message
$ python producer.py
 [x] Publish Hello World!

 

  • 消费者:一直在监听队列中的消息,直到 CTRL+C 退出
$ python consumer.py
 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
 [x] Consumed '{"msg": "First message"}'
 [x] Consumed '{"msg": "Second message"}'
 [x] Consumed '{"msg": "Third message"}'
 [x] Consumed '{"msg": "Hello World!"}'

 

  • 可以通过 CLI 来查看队列的消息情况
$ rabbitmqctl list_queues -p web_app
Listing queues ...
app    0
...done.

NOTE:需要注意的是,上例中仅运行了一对生产者/消费者。实际上我们可以尝试同时运行多个消费者,并订阅到一个队列。这样的话,RabbitMQ 就会默认以平摊的方式将消息分别给多个消费者。

应用预取计数

因为每个消费者执行的任务长度不尽相同,如果使用平摊的方式来分配消息的话,那么任务粒度小、执行时间短的消费者就会闲置下来。解决的方法就是在消费者中应用预期计数来实现公平调度(Fair dispatch)的效果。

# 当预取计数为 1 时,RabbitMQ 不会同时为消费者分配多个任务,只有等消费者处理完消息之后,才会接收下一个消息
channel.basic_qos(prefetch_count=1)

# 当预取计数为 10 时,RabbitMQ 会同时让消费者取出 10 个消息,直到 10 个消息都处理完之后,再继续接收下一次 10 个消息
channel.basic_qos(prefetch_count=10)

可见,当消费者执行的任务长度较短时,应该给予更大的预取计数,充分发挥消费者的性能。

应用 ACK 机制

应用 ACK 机制,能够保证消息的有效传递。

def consumer_callback(channel, method, header_props, body):
      print " [x] Consumed %r" % (body,)
      # 在处理完消息之后,返回 ACK 消息应答
      channel.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)
      
# 订阅队列的时候,参数 no_ack=False 表示告诉消息代理要等待 ACK 之后才将消息丢弃
channel.basic_consume(consumer_callback, queue='app', no_ack=False)

最后

如果你常接触 RabbitMQ,那么建议你结合上篇和中篇里提到的对象概念以及特性来浏览代码,相信会有更深的感触。除此之外,我们还可以在 RabbitMQ Tutorials 中获取更多的 Samples。

本文转自:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3MDM0NjU3MA==&mid=2247483982&idx=1&sn=628961f2206f83c65284622e14f41ab8&chksm=ead3326bdda4bb7d717fa4ee353b6ae3baa433c9f074b3ed7ce693ae08bd6c37c68b0dea04d4&mpshare=1&scene=23&srcid=1212cQ3QQTT5MuOWM4k9wWTQ#rd

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