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  • 消息队列之RabbitMQ

    RabbitMQ

    什么叫消息队列

    消息(Message)是指在应用间传送的数据。消息可以非常简单,比如只包含文本字符串,也可以更复杂,可能包含嵌入对象。

    消息队列(Message Queue)是一种应用间的通信方式,消息发送后可以立即返回,由消息系统来确保消息的可靠传递。消息发布者只管把消息发布到 MQ 中而不用管谁来取,消息使用者只管从 MQ 中取消息而不管是谁发布的。这样发布者和使用者都不用知道对方的存在。

    为何用消息队列

    从上面的描述中可以看出消息队列是一种应用间的异步协作机制,那什么时候需要使用 MQ 呢?

    以常见的订单系统为例,用户点击【下单】按钮之后的业务逻辑可能包括:扣减库存、生成相应单据、发红包、发短信通知。在业务发展初期这些逻辑可能放在一起同步执行,随着业务的发展订单量增长,需要提升系统服务的性能,这时可以将一些不需要立即生效的操作拆分出来异步执行,比如发放红包、发短信通知等。这种场景下就可以用 MQ ,在下单的主流程(比如扣减库存、生成相应单据)完成之后发送一条消息到 MQ 让主流程快速完结,而由另外的单独线程拉取MQ的消息(或者由 MQ 推送消息),当发现 MQ 中有发红包或发短信之类的消息时,执行相应的业务逻辑。

    RabbitMQ 

    RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。

    rabbitMQ是一款基于AMQP协议的消息中间件,它能够在应用之间提供可靠的消息传输。在易用性,扩展性,高可用性上表现优秀。使用消息中间件利于应用之间的解耦,生产者(客户端)无需知道消费者(服务端)的存在。而且两端可以使用不同的语言编写,大大提供了灵活性。

     

    中文文档

    rabbitMQ安装

     for Linux:
    复制代码
    安装配置epel源
       $ rpm -ivh http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/i386/epel-release-6-8.noarch.rpm
     
    安装erlang
       $ yum -y install erlang
     
    安装RabbitMQ
       $ yum -y install rabbitmq-server
    复制代码
    注意:service rabbitmq-server start/stop

    rabbitMQ工作模型

    简单模式

    示例

    # ######################### 生产者 #########################
    #!/usr/bin/env python
    import pika
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters( host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.queue_declare(queue='hello')
    channel.basic_publish(exchange='',
                          routing_key='hello',
                          body='Hello World!')
    print(" [x] Sent 'Hello World!'")
    connection.close()
    # ########################## 消费者 ##########################
     
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.queue_declare(queue='hello')
     
    def callback(ch, method, properties, body):
        print(" [x] Received %r" % body)
     
    channel.basic_consume( callback,
                           queue='hello',
                           no_ack=True)
    print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()

    相关参数

    (1)no-ack = False,如果消费者遇到情况(its channel is closed, connection is closed, or TCP connection is lost)挂掉了,那么,RabbitMQ会重新将该任务添加到队列中。

    • 回调函数中的ch.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)
    • basic_comsume中的no_ack=False

    消息接收端应该这么写:

    import pika
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='10.211.55.4'))
    channel = connection.channel()
    channel.queue_declare(queue='hello')
    
    def callback(ch, method, properties, body):
        print(" [x] Received %r" % body)
        import time
        time.sleep(10)
        print 'ok'
        ch.basic_ack(delivery_tag = method.delivery_tag)
    
    channel.basic_consume(callback,
                          queue='hello',
                          no_ack=False)
    
    print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()

    (2)  durable  :消息不丢失

    # 生产者
    #!/usr/bin/env python
    import pika
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.queue_declare(queue='hello1', durable=True)
    channel.basic_publish(exchange='',
    routing_key='hello1',
    body='Hello World%s!',
    properties=pika.BasicProperties(delivery_mode=2)) # make message persistent

    print(" [x] Sent 'Hello World!'")
    connection.close()
    # 消费者
    import pika
     
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.queue_declare(queue='hello1', durable=True)


    def callback(ch, method, properties, body):
    # exit()
    print(" [x] Received %r" % body)
    # 如果有消费者挂了可以使用,
    # no_ack = False
    ch.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag) # 回馈机制打开,打开此行


    channel.basic_consume(callback,
    queue='hello1',
    no_ack=False) # 回馈机制打开

    print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()
    
    

    (3) 消息获取顺序

    默认消息队列里的数据是按照顺序被消费者拿走,例如:消费者1 去队列中获取 奇数 序列的任务,消费者1去队列中获取 偶数 序列的任务。

    channel.basic_qos(prefetch_count=1) 表示谁来谁取,不再按照奇偶数排列

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import pika
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='10.211.55.4'))
    channel = connection.channel()
    
    # make message persistent
    channel.queue_declare(queue='hello')
    
    
    def callback(ch, method, properties, body):
        print(" [x] Received %r" % body)
        import time
        time.sleep(10)
        print 'ok'
        ch.basic_ack(delivery_tag = method.delivery_tag)
    
    channel.basic_qos(prefetch_count=1)
    
    channel.basic_consume(callback,
                          queue='hello',
                          no_ack=False)
    
    print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()

    exchange模型

    3.1 发布订阅

    发布订阅和简单的消息队列区别在于,发布订阅会将消息发送给所有的订阅者,而消息队列中的数据被消费一次便消失。所以,RabbitMQ实现发布和订阅时,会为每一个订阅者创建一个队列,而发布者发布消息时,会将消息放置在所有相关队列中。

    exchange type = fanout
    # 生产者
    #!/usr/bin/env python
    import pika
    import sys
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.exchange_declare(exchange='logs',
                             exchange_type='fanout') # 创建一个channel 然后声明其为exchange模式 生产者或消费者哪个先运行,谁先创建(在rabbitmq中创建)
    
    message = ' '.join(sys.argv[1:]) or "info: Hello World!"
    channel.basic_publish(exchange='logs',   # 将数据写入到exchange中
                          routing_key='',
                          body=message)
    print(" [x] Sent %r" % message)
    connection.close()
    
    
    # 消费者
    #!/usr/bin/env python
    import pika
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.exchange_declare(exchange='logs',
                             exchange_type='fanout')  # 同生产者
    
    result = channel.queue_declare(exclusive=True)  # 在channel声明并声明一个订阅者队列
    queue_name = result.method.queue  # 自动给queue起个名字
    
    channel.queue_bind(exchange='logs',   # 将刚才声明的queue与exchange绑定
                       queue=queue_name)
    
    print(' [*] Waiting for logs. To exit press CTRL+C')
    
    def callback(ch, method, properties, body):
        print(" [x] %r" % body)
    
    channel.basic_consume(callback,
                          queue=queue_name,
                          no_ack=True)
    
    channel.start_consuming()

     3.2 关键字发送

     exchange type = direct

    之前事例,发送消息时明确指定某个队列并向其中发送消息,RabbitMQ还支持根据关键字发送,即:队列绑定关键字,发送者将数据根据关键字发送到消息exchange,exchange根据 关键字 判定应该将数据发送至指定队列。

    #!/usr/bin/env python
    import pika
    import sys
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    
    channel.exchange_declare(exchange='direct_logs',
                             type='direct')
    
    result = channel.queue_declare(exclusive=True)
    queue_name = result.method.queue
    
    severities = sys.argv[1:]
    if not severities:
        sys.stderr.write("Usage: %s [info] [warning] [error]
    " % sys.argv[0])
        sys.exit(1)
    
    for severity in severities:
        channel.queue_bind(exchange='direct_logs',
                           queue=queue_name,
                           routing_key=severity)
    
    print(' [*] Waiting for logs. To exit press CTRL+C')
    
    def callback(ch, method, properties, body):
        print(" [x] %r:%r" % (method.routing_key, body))
    
    channel.basic_consume(callback,
                          queue=queue_name,
                          no_ack=True)
    
    channel.start_consuming()
    
    消费者
    消费者
    #!/usr/bin/env python
    import pika
    import sys
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    
    channel.exchange_declare(exchange='direct_logs',
                             type='direct')
    
    severity = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else 'info'
    message = ' '.join(sys.argv[2:]) or 'Hello World!'
    channel.basic_publish(exchange='direct_logs',
                          routing_key=severity,
                          body=message)
    print(" [x] Sent %r:%r" % (severity, message))
    connection.close()
    
    生产者
    生产者

    3.3 模糊匹配

     exchange type = topic

    发送者路由值              队列中
    old.boy.python          old.*  -- 不匹配
    old.boy.python          old.#  -- 匹配

    在topic类型下,可以让队列绑定几个模糊的关键字,之后发送者将数据发送到exchange,exchange将传入”路由值“和 ”关键字“进行匹配,匹配成功,则将数据发送到指定队列。

    • # 表示可以匹配 0 个 或 多个 单词
    • *  表示只能匹配 一个 单词

     示例:

    #!/usr/bin/env python
    import pika
    import sys
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    
    channel.exchange_declare(exchange='topic_logs',
                             type='topic')
    
    result = channel.queue_declare(exclusive=True)
    queue_name = result.method.queue
    
    binding_keys = sys.argv[1:]
    if not binding_keys:
        sys.stderr.write("Usage: %s [binding_key]...
    " % sys.argv[0])
        sys.exit(1)
    
    for binding_key in binding_keys:
        channel.queue_bind(exchange='topic_logs',
                           queue=queue_name,
                           routing_key=binding_key)
    
    print(' [*] Waiting for logs. To exit press CTRL+C')
    
    def callback(ch, method, properties, body):
        print(" [x] %r:%r" % (method.routing_key, body))
    
    channel.basic_consume(callback,
                          queue=queue_name,
                          no_ack=True)
    
    channel.start_consuming()
    
    消费者
    消费者
    #!/usr/bin/env python
    import pika
    import sys
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
            host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    
    channel.exchange_declare(exchange='topic_logs',
                             type='topic')
    
    routing_key = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else 'anonymous.info'
    message = ' '.join(sys.argv[2:]) or 'Hello World!'
    channel.basic_publish(exchange='topic_logs',
                          routing_key=routing_key,
                          body=message)
    print(" [x] Sent %r:%r" % (routing_key, message))
    connection.close()
    
    生产者
    生产者

     基于RabbitMQ的RPC

    Callback queue 回调队列

    一个客户端向服务器发送请求,服务器端处理请求后,将其处理结果保存在一个存储体中。而客户端为了获得处理结果,那么客户在向服务器发送请求时,同时发送一个回调队列地址reply_to

    Correlation id 关联标识

    一个客户端可能会发送多个请求给服务器,当服务器处理完后,客户端无法辨别在回调队列中的响应具体和那个请求时对应的。为了处理这种情况,客户端在发送每个请求时,同时会附带一个独有correlation_id属性,这样客户端在回调队列中根据correlation_id字段的值就可以分辨此响应属于哪个请求。

     
    客户端发送请求:某个应用将请求信息交给客户端,然后客户端发送RPC请求,在发送RPC请求到RPC请求队列时,客户端至少发送带有reply_to以及correlation_id两个属性的信息
    
    服务器端工作流: 等待接受客户端发来RPC请求,当请求出现的时候,服务器从RPC请求队列中取出请求,然后处理后,将响应发送到reply_to指定的回调队列中
    
    客户端接受处理结果: 客户端等待回调队列中出现响应,当响应出现时,它会根据响应中correlation_id字段的值,将其返回给对应的应用

    服务器端

    # !/usr/bin/env python
    import pika

    # 建立连接,服务器地址为localhost,可指定ip地址
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
    host='localhost'))

    # 建立会话
    channel = connection.channel()

    # 声明RPC请求队列
    channel.queue_declare(queue='rpc_queue')


    # 数据处理方法
    def fib(n):
    if n == 0:
    return 0
    elif n == 1:
    return 1
    else:
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)


    # 对RPC请求队列中的请求进行处理
    def on_request(ch, method, props, body):
    n = int(body)

    print(" [.] fib(%s)" % n)

    # 调用数据处理方法
    response = fib(n)

    # 将处理结果(响应)发送到回调队列
    ch.basic_publish(exchange='',
    routing_key=props.reply_to,
    properties=pika.BasicProperties(correlation_id=
    props.correlation_id),
    body=str(response))
    ch.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)


    # 负载均衡,同一时刻发送给该服务器的请求不超过一个
    channel.basic_qos(prefetch_count=1)

    # 服务器订阅RPC请求队列,当队列中有请求时,将调用`on_request`方法处理请求
    channel.basic_consume(on_request, queue='rpc_queue') # 拿到客户端发送过来的数据,然后执行on_request方法

    print(" [x] Awaiting RPC requests")
    channel.start_consuming()

    客户端

    
    
    # !/usr/bin/env python
    import pika
    import uuid


    class FibonacciRpcClient(object):
    def __init__(self):
    """
    客户端启动时,创建回调队列,会开启会话用于发送RPC请求以及接受响应

    """
    # 建立连接,指定服务器的ip地址,连接到rabbitmq服务器
    self.connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
    host='localhost'))
    # 建立一个会话,每个channel代表一个会话任务
    self.channel = self.connection.channel()
    # 声明回调队列,再次声明的原因是,服务器和客户端可能先后开启,该声明是幂等的,多次声明,但只生效一次
    result = self.channel.queue_declare(exclusive=True)
    # 将次队列指定为当前客户端的回调队列
    self.callback_queue = result.method.queue # 注意理解=后面代码的意思,随机创建名字

    # 客户端订阅回调队列,当回调队列中有响应时,调用`on_response`方法对响应进行处理;
    self.channel.basic_consume(self.on_response, no_ack=True,
    queue=self.callback_queue) # 定义客户端消费回调队列时的方法

    # 对回调队列中的响应进行处理的函数
    def on_response(self, ch, method, props, body):
    if self.corr_id == props.correlation_id:
    self.response = body

    # 发出RPC请求
    def call(self, n):
    # 初始化 response
    self.response = None
    # 生成correlation_id
    self.corr_id = str(uuid.uuid4()) # 给发送的数据进行标记,当不同的数据发送时,返回的值必须知晓是哪个数据的结果
    # 发送RPC请求内容到RPC请求队列`rpc_queue`,同时发送的还有`reply_to`和`correlation_id`
    self.channel.basic_publish(exchange='',
    routing_key='rpc_queue',
    properties=pika.BasicProperties(
    reply_to=self.callback_queue, # 声明对方发送的数据是发送到哪个队列中
    correlation_id=self.corr_id, # 数据标记字符串
    ),
    body=str(n)) # 将数据发送到rpc_queue中

    while self.response is None: # 判定response是否有值,没有值的话一直在这while循环
    self.connection.process_data_events() # basic_consume和他有关
    return int(self.response)


    # 建立客户端
    fibonacci_rpc = FibonacciRpcClient() # 第一步创建对象执行init方法

    # 发送RPC请求
    print(" [x] Requesting fib(30)")
    response = fibonacci_rpc.call(30) # 第二步执行call方法
    print(" [.] Got %r" % response)
     
    sudo rabbitmqctl add_user alex 123
    # 设置用户为administrator角色
    sudo rabbitmqctl set_user_tags alex administrator
    # 设置权限
    sudo rabbitmqctl set_permissions -p "/" alex '.''.''.'
    
    # 然后重启rabbiMQ服务
    sudo /etc/init.d/rabbitmq-server restart
     
    # 然后可以使用刚才的用户远程连接rabbitmq server了。
    
    
    ------------------------------
    credentials = pika.PlainCredentials("alex","123")
    
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('192.168.14.47',credentials=credentials))
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