原創Bge的博客 最后發布於2019-02-13 18:20:39 閱讀數 401 收藏
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最近在做一任務時，遇到需要延遲處理的數據，最開始的做法是現將數據存儲在數據庫，然后寫個腳本，隔五分鍾掃描數據表再處理數據，實際效果並不好。因為系統本身一直在用RabbitMQ做異步處理任務的中間件，所以想到是否可以利用RabbitMQ實現延遲隊列。功夫不負有心人，RabbitMQ雖然沒有現成可用的延遲隊列，但是可以利用其兩個重要特性來實現之：1、Time To Live(TTL)消息超時機制；2、Dead Letter Exchanges（DLX）死信隊列。下面將具體描述實現原理以及實現代碼。
延遲隊列的基礎原理
Time To Live(TTL)
RabbitMQ可以針對Queue設置x-expires 或者 針對Message設置 x-message-ttl，來控制消息的生存時間，如果超時(兩者同時設置以最先到期的時間為准)，則消息變為dead letter(死信)
RabbitMQ消息的過期時間有兩種方法設置。
通過隊列（Queue）的屬性設置，隊列中所有的消息都有相同的過期時間。（本次延遲隊列采用的方案）
對消息單獨設置，每條消息TTL可以不同。
如果同時使用，則消息的過期時間以兩者之間TTL較小的那個數值為准。消息在隊列的生存時間一旦超過設置的TTL值，就成為死信（dead letter）
Dead Letter Exchanges（DLX）
RabbitMQ的Queue可以配置x-dead-letter-exchange 和x-dead-letter-routing-key（可選）兩個參數，如果隊列內出現了dead letter，則按照這兩個參數重新路由轉發到指定的隊列。
x-dead-letter-exchange：出現死信（dead letter）之后將dead letter重新發送到指定exchange
x-dead-letter-routing-key：出現死信（dead letter）之后將dead letter重新按照指定的routing-key發送
隊列中出現死信（dead letter）的情況有：
消息或者隊列的TTL過期。（延遲隊列利用的特性）
隊列達到最大長度
消息被消費端拒絕（basic.reject or basic.nack）並且requeue=false
綜合上面兩個特性，將隊列設置TTL規則，隊列TTL過期后消息會變成死信，然后利用DLX特性將其轉發到另外的隊列就可以被重新消費，達到延遲消費效果。
延遲隊列設計及實現（Python）
從上面描述，延遲隊列的實現大致分為兩步：
產生死信，有兩種方式Per-Message TTL和 Queue TTL，因為我的需求中是所有的消息延遲處理時間相同，所以本實現中采用 Queue TTL設置隊列的TTL，如果需要將隊列中的消息設置不同的延遲處理時間，則設置Per-Message TTL（官方文檔）
設置死信的轉發規則,Dead Letter Exchanges設置方法（官方文檔）
完整代碼如下：
"""
Created on Fri Aug 3 17:00:44 2018
@author: Bge
"""
import pika,json,logging
class RabbitMQClient:
def __init__(self, conn_str='amqp://user:pwd@host:port/%2F'):
self.exchange_type = "direct"
self.connection_string = conn_str
self.connection = pika.BlockingConnection(pika.URLParameters(self.connection_string))
self.channel = self.connection.channel()
self._declare_retry_queue() #RetryQueue and RetryExchange
logging.debug("connection established")
def close_connection(self):
self.connection.close()
logging.debug("connection closed")
def declare_exchange(self, exchange):
self.channel.exchange_declare(exchange=exchange,
exchange_type=self.exchange_type,
durable=True)
def declare_queue(self, queue):
self.channel.queue_declare(queue=queue,
durable=True,)
def declare_delay_queue(self, queue,DLX='RetryExchange',TTL=60000):
"""
創建延遲隊列
:param TTL: ttl的單位是us，ttl=60000 表示 60s
:param queue:
:param DLX:死信轉發的exchange
:return:
"""
arguments={}
if DLX:
#設置死信轉發的exchange
arguments[ 'x-dead-letter-exchange']=DLX
if TTL:
arguments['x-message-ttl']=TTL
print(arguments)
self.channel.queue_declare(queue=queue,
durable=True,
arguments=arguments)
def _declare_retry_queue(self):
"""
創建異常交換器和隊列，用於存放沒有正常處理的消息。
:return:
"""
self.channel.exchange_declare(exchange='RetryExchange',
exchange_type='fanout',
durable=True)
self.channel.queue_declare(queue='RetryQueue',
durable=True)
self.channel.queue_bind('RetryQueue', 'RetryExchange','RetryQueue')
def publish_message(self,routing_key, msg,exchange='',delay=0,TTL=None):
"""
發送消息到指定的交換器
:param exchange: RabbitMQ交換器
:param msg: 消息實體，是一個序列化的JSON字符串
:return:
"""
if delay==0:
self.declare_queue(routing_key)
else:
self.declare_delay_queue(routing_key,TTL=TTL)
if exchange!='':
self.declare_exchange(exchange)
self.channel.basic_publish(exchange=exchange,
routing_key=routing_key,
body=msg,
properties=pika.BasicProperties(
delivery_mode=2,
type=exchange
))
self.close_connection()
print("message send out to %s" % exchange)
logging.debug("message send out to %s" % exchange)
def start_consume(self,callback,queue='#',delay=1):
"""
啟動消費者，開始消費RabbitMQ中的消息
:return:
"""
if delay==1:
queue='RetryQueue'
else:
self.declare_queue(queue)
self.channel.basic_qos(prefetch_count=1)
try:
self.channel.basic_consume( # 消費消息
callback, # 如果收到消息，就調用callback函數來處理消息
queue=queue, # 你要從那個隊列里收消息
)
self.channel.start_consuming()
except KeyboardInterrupt:
self.stop_consuming()
def stop_consuming(self):
self.channel.stop_consuming()
self.close_connection()
def message_handle_successfully(channel, method):
"""
如果消息處理正常完成，必須調用此方法，
否則RabbitMQ會認為消息處理不成功，重新將消息放回待執行隊列中
:param channel: 回調函數的channel參數
:param method: 回調函數的method參數
:return:
"""
channel.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)
def message_handle_failed(channel, method):
"""
如果消息處理失敗，應該調用此方法，會自動將消息放入異常隊列
:param channel: 回調函數的channel參數
:param method: 回調函數的method參數
:return:
"""
channel.basic_reject(delivery_tag=method.delivery_tag, requeue=False)
發布消息代碼如下：
from MQ.RabbitMQ import RabbitMQClient
print("start program")
client = RabbitMQClient()
msg1 = '{"key":"value"}'
client.publish_message('test-delay',msg1,delay=1,TTL=10000)
print("message send out")
消費者代碼如下：
from MQ.RabbitMQ import RabbitMQClient
import json
print("start program")
client = RabbitMQClient()
def callback(ch, method, properties, body):
msg = body.decode()
print(msg)
# 如果處理成功，則調用此消息回復ack，表示消息成功處理完成。
RabbitMQClient.message_handle_successfully(ch, method)
queue_name = "RetryQueue"
client.start_consume(callback,queue_name,delay=0)
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