RabbitMQ 教程 - 工作队列
工作队列
(使用 amqp Elixir 库)
在第一个教程中，我们编写了程序来从命名队列发送和接收消息。在本教程中，我们将创建一个工作队列，用于在多个工作进程之间分配耗时的任务。
工作队列（又称：任务队列）背后的主要思想是避免立即执行资源密集型任务，并等待其完成。相反，我们将任务安排在稍后执行。我们将任务封装为消息，并将其发送到队列。在后台运行的工作进程将弹出任务，并最终执行该工作。当您运行多个工作进程时，这些任务将在它们之间共享。
这个概念在 Web 应用程序中特别有用，在 Web 应用程序中，不可能在短暂的 HTTP 请求窗口期间处理复杂的任务。
准备
在本教程的上一部分，我们发送了一条包含 "Hello World!" 的消息。现在，我们将发送代表复杂任务的字符串。我们没有真实世界的任务，比如要调整大小的图像或要渲染的 pdf 文件，所以让我们通过假装很忙来假装一下，方法是使用:timer.sleep/1函数。我们将以字符串中的点号数量作为其复杂度；每个点号将代表一秒钟的 "工作"。例如，由Hello...描述的假任务将需要三秒钟。
我们将稍微修改我们之前示例中的send.exs代码，以允许从命令行发送任意消息。该程序将安排任务到我们的工作队列，因此让我们将其命名为new_task.exs
message =
case System.argv do
[] -> "Hello World!"
words -> Enum.join(words, " ")
end
AMQP.Basic.publish(channel, "", "task_queue", message, persistent: true)
IO.puts " [x] Send '#{message}'"
我们旧的receive.exs脚本也需要一些更改：它需要为消息正文中的每个点号模拟一秒钟的工作。它将从队列中弹出消息并执行任务，因此让我们将其命名为worker.exs
defmodule Worker do
def wait_for_messages(channel) do
receive do
{:basic_deliver, payload, meta} ->
IO.puts " [x] Received #{payload}"
payload
|> to_char_list
|> Enum.count(fn x -> x == ?. end)
|> Kernel.*(1000)
|> :timer.sleep
IO.puts " [x] Done."
wait_for_messages(channel)
end
end
end
循环调度
使用任务队列的优势之一是能够轻松地并行化工作。如果我们积累了大量的工作，我们只需添加更多工作进程，这样就可以轻松地扩展。
首先，让我们尝试同时运行两个worker.exs脚本。它们都将从队列中获取消息，但到底是如何的呢？让我们看看。
您需要打开三个控制台。两个将运行worker.exs脚本。这些控制台将成为我们的两个消费者 - C1 和 C2。
mix run worker.exs
# => [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C, CTRL+C
mix run worker.exs
# => [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C, CTRL+C
在第三个控制台中，我们将发布新的任务。启动消费者后，您可以发布一些消息
# shell 3
mix run new_task.exs First message.
mix run new_task.exs Second message..
mix run new_task.exs Third message...
mix run new_task.exs Fourth message....
mix run new_task.exs Fifth message.....
让我们看看传递给我们的工作进程的是什么
# shell 1
mix run worker.exs
# => [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C, CTRL+C
# => [x] Received 'First message.'
# => [x] Received 'Third message...'
# => [x] Received 'Fifth message.....'
# shell 2
mix run worker.exs
# => [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C, CTRL+C
# => [x] Received 'Second message..'
# => [x] Received 'Fourth message....'
默认情况下，RabbitMQ 将按顺序将每条消息发送给下一个消费者。平均而言，每个消费者将接收相同数量的消息。这种分发消息的方式称为循环调度。使用三个或更多工作进程试一试。
消息确认
执行任务可能需要几秒钟，因此您可能想知道如果消费者开始一个长时间的任务，并在未完全完成时终止，会发生什么。在当前代码中，一旦 RabbitMQ 将消息传递给消费者，它就会立即将其标记为删除。在这种情况下，如果您终止工作进程，它正在处理的消息就会丢失。所有已调度到该特定工作进程但尚未处理的消息也会丢失。
但我们不想丢失任何任务。如果工作进程死亡，我们希望任务被传递给另一个工作进程。
为了确保消息永远不会丢失，RabbitMQ 支持消息确认。确认由消费者发回，以告诉 RabbitMQ 特定的消息已接收、已处理，并且 RabbitMQ 可以将其删除。
如果消费者死亡（其通道关闭、连接关闭或 TCP 连接丢失）而没有发送确认，RabbitMQ 将理解消息未完全处理，并将其重新排队。如果此时有其他消费者在线，它将很快将其重新传递给另一个消费者。这样，即使工作进程偶尔死亡，您也可以确保不会丢失任何消息。
对消费者传递确认强制执行超时（默认情况下为 30 分钟）。这有助于检测从未确认传递的错误（卡住）消费者。您可以增加此超时，如传递确认超时中所述。
手动消息确认默认情况下处于启用状态。在之前的示例中，我们通过no_ack: true标志显式地将其关闭。现在是时候删除此标志并从工作进程发送适当的确认，一旦我们完成了任务。
defmodule Worker do
def wait_for_messages(channel) do
receive do
{:basic_deliver, payload, meta} ->
IO.puts " [x] Received #{payload}"
payload
|> to_char_list
|> Enum.count(fn x -> x == ?. end)
|> Kernel.*(1000)
|> :timer.sleep
IO.puts " [x] Done."
AMQP.Basic.ack(channel, meta.delivery_tag)
wait_for_messages(channel)
end
end
end
AMQP.Basic.consume(channel, "hello")
使用此代码，您可以确保即使您使用 CTRL+C 终止一个工作进程节点，而它正在处理一条消息，也不会丢失任何内容。工作进程终止后不久，所有未确认的消息将被重新传递。
必须在接收传递的同一通道上发送确认。尝试使用其他通道确认将导致通道级协议异常。请参阅关于确认的文档指南以了解更多信息。
忘记确认
遗漏
AMQP.Basic.ack是一个常见错误。这是一个容易犯的错误，但后果很严重。当您的客户端退出时，消息将被重新传递（这可能看起来像随机重新传递），但 RabbitMQ 将消耗越来越多的内存，因为它将无法释放任何未确认的消息。为了调试这种类型的错误，您可以使用
rabbitmqctl打印messages_unacknowledged字段sudo rabbitmqctl list_queues name messages_ready messages_unacknowledged在 Windows 上，删除 sudo
rabbitmqctl.bat list_queues name messages_ready messages_unacknowledged
消息持久性
我们已经了解了如何确保即使消费者死亡，任务也不会丢失。但如果 RabbitMQ 服务器停止，我们的任务仍然会丢失。
当 RabbitMQ 退出或崩溃时，它会忘记队列和消息，除非您告诉它不要。为了确保消息不会丢失，需要做两件事：我们需要将队列和消息都标记为持久。
首先，我们需要确保队列能够在 RabbitMQ 节点重启后存活下来。为此，我们需要将其声明为持久
AMQP.Queue.declare(channel, "hello", durable: true)
虽然此命令本身是正确的，但在我们的设置中它将不起作用。这是因为我们已经定义了一个名为hello的队列，它不是持久的。RabbitMQ 不允许您使用不同的参数重新定义现有队列，并将向尝试执行此操作的任何程序返回错误。但有一个简单的解决方法 - 让我们声明一个具有不同名称的队列，例如task_queue
AMQP.Queue.declare(channel, "task_queue", durable: true)
此AMQP.Queue.declare更改需要应用于生产者和消费者代码。
此时，我们确信即使 RabbitMQ 重启，task_queue队列也不会丢失。现在，我们需要将我们的消息标记为持久
- 方法是提供
persistent: true属性。
AMQP.Basic.publish(channel, "", "task_queue", message, persistent: true)
关于消息持久性的说明
将消息标记为持久并不完全保证消息不会丢失。虽然它告诉 RabbitMQ 将消息保存到磁盘，但 RabbitMQ 接受消息但尚未保存消息时，仍然存在短暂的时间窗口。此外，RabbitMQ 不会为每条消息执行
fsync(2)-- 它可能只是保存到缓存，而没有真正写入磁盘。持久性保证并不强，但对于我们简单的任务队列来说已经足够了。如果您需要更强的保证，则可以使用发布者确认。
公平调度
您可能已经注意到，调度仍然没有按照我们想要的方式工作。例如，在有两个工作进程的情况下，当所有奇数消息都很重而所有偶数消息都很轻时，一个工作进程将始终处于忙碌状态，而另一个工作进程几乎不会做任何工作。好吧，RabbitMQ 对此一无所知，仍然会平均分发消息。
发生这种情况是因为 RabbitMQ 只会在消息进入队列时分发消息。它不会查看消费者未确认的消息数量。它只是盲目地将每第 n 条消息分发给第 n 个消费者。
为了解决这个问题，我们可以使用 `AMQP.Basic.qos` 函数，并设置 `prefetch_count: 1`。这会告诉 RabbitMQ 每次只给一个 worker 发送一条消息。换句话说，在 worker 处理并确认前一条消息之前，不要向它发送新的消息。相反，RabbitMQ 会将消息发送给下一个空闲的 worker。
AMQP.Basic.qos(channel, prefetch_count: 1)
关于队列大小的说明
如果所有 worker 都处于繁忙状态，你的队列可能会被填满。你需要关注这一点，并考虑增加更多 worker 或者使用 消息 TTL。
将所有内容整合在一起
我们 `new_task.exs` 脚本的最终代码
{:ok, connection} = AMQP.Connection.open
{:ok, channel} = AMQP.Channel.open(connection)
AMQP.Queue.declare(channel, "task_queue", durable: true)
message =
case System.argv do
[] -> "Hello World!"
words -> Enum.join(words, " ")
end
AMQP.Basic.publish(channel, "", "task_queue", message, persistent: true)
IO.puts " [x] Sent '#{message}'"
AMQP.Connection.close(connection)
以及我们的 worker
defmodule Worker do
def wait_for_messages(channel) do
receive do
{:basic_deliver, payload, meta} ->
IO.puts " [x] Received #{payload}"
payload
|> to_char_list
|> Enum.count(fn x -> x == ?. end)
|> Kernel.*(1000)
|> :timer.sleep
IO.puts " [x] Done."
AMQP.Basic.ack(channel, meta.delivery_tag)
wait_for_messages(channel)
end
end
end
{:ok, connection} = AMQP.Connection.open
{:ok, channel} = AMQP.Channel.open(connection)
AMQP.Queue.declare(channel, "task_queue", durable: true)
AMQP.Basic.qos(channel, prefetch_count: 1)
AMQP.Basic.consume(channel, "task_queue")
IO.puts " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C, CTRL+C"
Worker.wait_for_messages(channel)
使用消息确认和 `prefetch_count`，你可以设置一个工作队列。持久化选项可以让任务即使在 RabbitMQ 重启后依然存在。
现在，我们可以继续学习 教程 3，了解如何将同一消息发送给多个消费者。