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[经验分享] Python3之RabbitMQ

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发表于 2017-7-2 15:57:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
简介


  RabbitMQ是一个在AMQP基础上完整的,可复用的企业消息系统。他遵循Mozilla Public License开源协议。

MQ全称为Message Queue, 消息队列(MQ)是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息(针对应用程序的数据)来通信,而无需专用连接来链接它们。消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信,而不是通过直接调用彼此来通信,直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过 队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。


RabbitMQ安装


  • Linux安装,环境centos7



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-serverservice rabbitmq-server start/stop
注意:需要关闭防火墙和selinux
# systemctl stop firewalld.service
# setenforce 0


  • Ubuntu 安装



# apt-get install build-essential
# apt-get install libncurses5-dev
# apt-get install libssl-dev
# apt-get install erlang
编辑 /etc/apt/sources.list 加入 deb http://www.rabbitmq.com/debian/ testing main
# wget -O- https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-release-signing-key.asc | apt-key add -
# apt-get update
# apt-get install rabbitmq-server


  • windows 安装



首先是到ERLang官网去下载ERlang  地址:http://www.erlang.org/download.html
然后安装ERLang。
然后设置ERLang的环境变量。
在环境变量中加入 ERL_HOME = erlang安装目录
在path中添加 %ERL_HOME%\bin
然后从http://www.rabbitmq.com/releases/rabbitmq-server/v3.1.5/rabbitmq-server-3.1.5.exe下载rabbitmq-server 并安装。
然后从 开始菜单中找到 rabbitmq-start 打开
此刻rabbitmq-server就启动了


  • 安装Python API



pip install pika
or
easy_install pika

基于queue实现生产消费者模型



#!/usr/bin/env python3
#coding:utf8
import queue
import threading
message = queue.Queue(10)
def producer(i):
'''厨师,生产包子放入队列'''
while True:
message.put(i)
print("%s放入队列%s" % (threading.current_thread().name, i))
def consumer(i):
'''消费者,从队列中取包子吃'''
while True:
msg = message.get()
print("%s从队列总取出%s" % (threading.current_thread().name, msg))
if __name__ == '__main__':
for i in range(12): # 厨师的线程包子
t = threading.Thread(target=producer, args=(i,))
t.start()
for i in range(10): # 消费者的线程吃包子
t = threading.Thread(target=consumer, args=(i,))
t.start()


RabbitMQ 使用


对于RabbitMQ来说,生产和消费不再针对内存里的一个Queue对象,而是某台服务器上的RabbitMQ Server 实现的消息队列。

官方文档:http://www.rabbitmq.com/getstarted.html



最基本的生产消费者模型



  • 生产者代码



#!/usr/bin/env python 3
import pika
#########  生产者 #########
#链接rabbit服务器(localhost是本机,如果是其他服务器请修改为ip地址)
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
#创建频道
channel = connection.channel()
#创建一个队列名叫test
channel.queue_declare(queue='test')
# channel.basic_publish向队列中发送信息
# exchange -- 它使我们能够确切地指定消息应该到哪个队列去。
# routing_key 指定向哪个队列中发送消息
# body是要插入的内容, 字符串格式
while True:  # 循环向队列中发送信息,quit退出程序
inp = input(">>>").strip()
if inp == 'quit':
break
channel.basic_publish(exchange='',   
routing_key='test',
body=inp)
print("生产者向队列发送信息%s" % inp)
#缓冲区已经flush而且消息已经确认发送到了RabbitMQ中,关闭链接
connection.close()
# 输出结果
>>>python
生产者向队列发送信息python
>>>quit


  • 消费者代码



#!/usr/bin/env python 3
import pika
######### 消费者 #########
# 链接rabbit
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
# 创建频道
channel = connection.channel()
# 如果生产者没有运行创建队列,那么消费者也许就找不到队列了。为了避免这个问题,所有消费者也创建这个队列,如果队列已经存在,则这条无效
channel.queue_declare(queue='test')
#接收消息需要使用callback这个函数来接收,他会被pika库来调用,接受到的数据都是字节类型的
def callback(ch, method, properties, body):
"""
ch : 代表 channel
method :队列名
properties : 连接rabbitmq时设置的属性
body : 从队列中取到的内容,获取到的数据时字节类型
"""
print(" [x] Received %r" % body)
# channel.basic_consume 表示从队列中取数据,如果拿到数据 那么将执行callback函数,callback是回调函数
# no_ack=True 表示消费完这个消息以后不主动把完成状态通知rabbitmq
channel.basic_consume(callback,
queue='test',
no_ack=True)
print('
  • 等待信息. To exit press CTRL+C')
    #永远循环等待数据处理和callback处理的数据,start_consuming方法会阻塞循环执行
    channel.start_consuming()
    # 输出结果,一直等待处理队列中的消息,不知终止,除非人为ctrl+c
  • 等待消息,To exit press CTRL+C
    [x] Received b'python'



    备注说明:

         生产者和消费者都连接到RabbitMQ Server 上,都会创建一个同名的queue,生产者向队里中发送一条信息,消费者从队列中获取信息则完成通信,

    如果生产者先启动,则会先发送信息到队列中,消费者启动会直接会在队列中取到生产者发送的信息内容。

    如果消费者先启动,则会阻塞住,一直等待生产者向队列发送信息。

    生产者发送一条信息后就结束了任务,而消费者一直在等待获取新的信息。


    acknowledgment 消息不丢失的方法




      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。在消费者端做设定条件。



    • 生产者,代码同上,未改变
    • 消费者代码



    import pika
    import time
    # 链接rabbit
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    # 创建频道
    channel = connection.channel()
    # 如果生产者没有运行创建队列,那么消费者创建队列,如果队列已存在,创建队列操作会被忽略
    channel.queue_declare(queue='hello')
    # 回调函数
    def callback(ch, method, properties, body):
    print(" [x] Received %r" % body)
    time.sleep(10)
    print('ok' )
    ch.basic_ack(delivery_tag = method.delivery_tag) # 当上面消息处理完成后,通知rabbitmq,消息处理完成,不要在发送了
    channel.basic_consume(callback,
    queue='hello',
    no_ack=False)  # 表示消费完这个消息后,主动通知rabbitmq完成状态,如果不通知,rabbitmq会把这条消息重新放回队列中,避免丢失
    print('
  • Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()

      当生产者生成一条数据,被消费者接收,消费者中断后如果不超过10秒,连接的时候数据还在。当超过10秒后,重新连接,数据将消失。消费者等待连接。

    durable 消息不丢失(消息持久化)
      这个queue_declare 需要在 生产者(product)和消费者(consumer)代码中都进行设置。


    • 生产者代码



    #!/usr/bin/env python
    import pika
    # 链接rabbit服务器
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    # 创建频道
    channel = connection.channel()
    # 创建队列,使用durable方法
    channel.queue_declare(queue='test', durable=True)
    # 如果想让队列实现持久化那么加上durable=True
    channel.basic_publish(exchange='',
    routing_key='test',
    body='Hello World!',
    properties=pika.BasicProperties(
    delivery_mode=2,
    # 标记我们的消息为持久化的 - 通过设置 delivery_mode 属性为 2,在生产者端持久化
    ))
    # 这个exchange参数就是这个exchange的名字. 空字符串标识默认的或者匿名的exchange:如果存在routing_key, 消息路由到routing_key指定的队列中。
    print(" [x] 开始队列'")
    connection.close()


    • 消费者代码



    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import pika
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    # 创建频道
    channel = connection.channel()
    # 创建队列,使用durable方法,durable=True 开启持久化
    channel.queue_declare(queue='test', durable=True)

    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('
  • 等待队列. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()

      备注:标记消息为持久化的并不能完全保证消息不会丢失,尽管告诉RabbitMQ保存消息到磁盘,当RabbitMQ接收到消息还没有保存的时候仍然有一个短暂的时间窗口,RabbitMQ不会对每个消息都执行同步fsync(2),可能只是保存到缓存cache还没有写入到磁盘中,这个持久化保证不是很强,但这比我们简单的任务queue要好得多,如果你想要很稳定的消息不丢失,可以使用publisher confirms。

    消息顺序获取
      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任务(分别取任务1,3,5,7),消费者2去队列中获取偶数序列任务(分别取任务2,4,6,8)。如果消费者1处理的任务速度很快,当他完成1,3任务后,消费者2可能2任务还没有处理完,但是消费者1会继续按照排序去取第5个任务而不是第4个任务,完成第五个任务,在执行第七个任务。为了改变这种默认的取任务排序,需要改变参数channel.basic_qos(prefetch_count=1)表示谁来谁取,不在按照奇偶数排列。


    • 生产者代码



    #!/usr/bin/env python3
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import pika
    import sys
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    # 设置队列为持久化的队列
    channel.queue_declare(queue='task_queue', durable=True)
    message = ' '.join(sys.argv[1:]) or "Hello World!"
    channel.basic_publish(exchange='',
    routing_key='task_queue',
    body=message,
    properties=pika.BasicProperties(
    delivery_mode = 2, # 设置消息为持久化的
    ))
    print(" [x] Sent %r" % message)
    connection.close()


    • 消费者代码、



    #!/usr/bin/env python 3
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import pika
    import time
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.queue_declare(queue='task_queue',durable=True)  # 设置队列持久化
    def callback(ch, method, properties, body):
    print(" [x] Received %r" % body)
    time.sleep(10)
    print('ok')
    ch.basic_ack(delivery_tag = method.delivery_tag)
    channel.basic_qos(prefetch_count=1) # 表示谁来谁取,不在按照奇偶数排序
    channel.basic_consume(callback,
    queue='task_queue',
    no_ack=False)
    print('
  • Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
    channel.start_consuming()
    发布订阅


      exchange类型可用 : direct, topic, headers 和 fanout。

    • fanout : 所有bind到此exchange的queue都可以接受消息
    • direct : 通过routingkey和exchange决定的那个唯一的queue可以接受消息
    • topic : 所有符合routingkey(一个表达式)的routingkey所bind的queue


         当我们向队列里发送消息时,其实并不是自己直接放入队列中的,而是先交给exchange,然后由exchange放入指定的队列中。想象下当我们要将一条消息发送到多个队列中的时候,如果没有exchange,我们需要发送多条到不同的队列中,但是如果有了exchange,它会先和目标队列建立一种绑定关系,当我们把一条消息发送到exchange中的时候,exchange会根据之前和队列的绑定关系,将这条消息发送到所有与它有绑定关系的队里中。







    DSC0000.png   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了。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,二发布者发布消息时,会将消息放置在所有相关队列中。发布订阅本质上就是发布端将消息发送给了exchange,exchange将消息发送给与它绑定关系的所有队列。
      exchange type = fanout   和exchange绑定关系的所有队列都会收到信息


    • 发布者代码



    #!/usr/bin/env python3
    import pika
    import sys
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.exchange_declare(exchange='logs', type='fanout') # 创建了一个exchange名字叫logs,type=fanout。有了exchange,我们就不需要去创建队列了
    message = ' '.join(sys.argv[1:]) or "info: Hello World!"
    channel.basic_publish(exchange='logs', routing_key='', body=message) # 指定了exchange后,就不需要指定队列了,所有routing_key=''
    print(" [x] Sent %r" % message)
    connection.close()


    • 订阅者代码



    #!/usr/bin/env python3
    import pika
    connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
    channel = connection.channel()
    channel.exchange_declare(exchange='logs', type='fanout')  # 创建exchange
    result = channel.queue_declare(exclusive=True) # 不指定queue名字,随机生成一个唯一的queue,队列断开后自动删除临时队列
    queue_name = result.method.queue            # 队列名采用服务端分配的临时队列
    channel.queue_bind(exchange='logs', queue=queue_name)  # 将临时队列和exchange绑定
    print('
  • Waiting for logs. To exit press CTRL+C')
    def callback(ch, method, properties, body):   # 回调方法
    print(" [x] %r" % body)
    channel.basic_consume(callback, queue=queue_name, no_ack=True)  # 消息接收
    channel.start_consuming()   # 保持一直监听的状态


    关键字发送
    DSC0001.png



    exchange type = direct



      之前的示例中,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根据关键字判定应将数据发送至指定队列。



    • 生产者代码



    #!/usr/bin/env python3
    #coding:utf8
    #######################生产者#################
    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()


    • 消费者代码



    #!/usr/bin/env python3
    #coding:utf8
    import pika
    import sys
    ############消费者####
    # 连接
    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
    # serverites 是一个列表,存放关键字,关键字是通过sys.argv获取的
    severities = sys.argv[1:]
    if not severities:
    sys.stderr.write("Usage: %s [info] [warning] [error]\n" % sys.argv[0])
    sys.exit(1)
    # 循环绑定关键字和exchange
    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()


    模糊匹配
    DSC0002.png



    exchange type = topic

    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
    • * 表示可以匹配到 1个单词


    发送者路由值              队列中

    old.boy.python          old.*  -- 不匹配

    old.boy.python          old.#  -- 匹配



    • 消费者代码



    #!/usr/bin/env python3
    #coding:utf8
    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]...\n" % 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()


    • 生产者代码



    #!/usr/bin/env python3
    #coding:utf8
    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()

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