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RabbitMQ 教程 - 发布/订阅

发布/订阅​

（使用 Pika Python 客户端）​

信息

先决条件​

本教程假设 RabbitMQ 已安装并在 localhost 上的标准端口 (5672) 上运行。如果您使用不同的主机、端口或凭据，则需要调整连接设置。

哪里可以获得帮助​

如果您在学习本教程时遇到问题，可以通过 GitHub Discussions 或 RabbitMQ 社区 Discord 联系我们。

先决条件​

与其他 Python 教程一样，我们将使用 Pika RabbitMQ 客户端 1.0.0 版本。

本教程的重点​

在之前的教程中，我们创建了一个工作队列。工作队列背后的假设是每个任务都只交付给一个工作者。在这一部分，我们将做一些完全不同的事情——我们将向多个消费者传递消息。这种模式被称为“发布/订阅”。

为了说明这种模式，我们将构建一个简单的日志系统。它将由两个程序组成——第一个程序将发出日志消息，第二个程序将接收并打印它们。

在我们的日志系统中，接收器程序的每个运行副本都将收到消息。这样，我们就可以运行一个接收器并将日志定向到磁盘；同时，我们也可以运行另一个接收器并在屏幕上查看日志。

本质上，发布的日志消息将被广播给所有接收器。

交换机​

在本教程的前面部分，我们向队列发送消息并从队列接收消息。现在是时候介绍 Rabbit 中完整的消息传递模型了。

让我们快速回顾一下我们在之前的教程中涵盖的内容

  • 生产者是发送消息的用户应用程序。
  • 队列是存储消息的缓冲区。
  • 消费者是接收消息的用户应用程序。

RabbitMQ 消息传递模型中的核心思想是生产者永远不会直接向队列发送任何消息。实际上，生产者通常甚至不知道消息是否会被传递到任何队列。

相反，生产者只能将消息发送到交换机。交换机是一个非常简单的东西。一方面，它从生产者接收消息，另一方面，它将消息推送到队列。交换机必须确切地知道如何处理它接收到的消息。应该将其附加到特定队列吗？应该将其附加到多个队列吗？还是应该将其丢弃。这些规则由交换机类型定义。

有几种交换机类型可用：direct、topic、headers 和 fanout。我们将重点关注最后一个——fanout。让我们创建一个 fanout 类型的交换机，并将其命名为 logs

channel.exchange_declare(exchange='logs',
                         exchange_type='fanout')

fanout 交换机非常简单。正如您可能从名称中猜到的那样，它只是将接收到的所有消息广播到它知道的所有队列。这正是我们的记录器所需要的。

列出交换机​

要列出服务器上的交换机，您可以运行非常有用的 rabbitmqctl

sudo rabbitmqctl list_exchanges

在此列表中，将有一些 amq.* 交换机和默认的（未命名的）交换机。这些是默认创建的，但您目前不太可能需要使用它们。

默认交换机​

在本教程的前面部分，我们对交换机一无所知，但仍然能够向队列发送消息。这是可能的，因为我们使用的是默认交换机，我们用空字符串 ("") 来标识它。

回想一下我们之前是如何发布消息的

channel.basic_publish(exchange='',
                      routing_key='hello',
                      body=message)

exchange 参数是交换机的名称。空字符串表示默认或无名交换机：消息被路由到由 routing_key 指定名称的队列（如果存在）。

现在，我们可以发布到我们命名的交换机了

channel.basic_publish(exchange='logs',
                      routing_key='',
                      body=message)

临时队列​

您可能还记得，之前我们使用的是具有特定名称的队列（还记得 hello 和 task_queue 吗？）。能够命名队列对我们至关重要——我们需要将工作者指向同一个队列。当您想要在生产者和消费者之间共享队列时，为队列命名非常重要。

但这不适用于我们的记录器。我们想听到所有日志消息，而不仅仅是其中的一部分。我们也只对当前流动的消息感兴趣，而不是旧消息。为了解决这个问题，我们需要两件事。

首先，每当我们连接到 Rabbit 时，我们需要一个全新的空队列。为了做到这一点，我们可以创建一个具有随机名称的队列，或者更好的是 - 让服务器为我们选择一个随机队列名称。我们可以通过为 queue_declare 提供空的 queue 参数来做到这一点

result = channel.queue_declare(queue='')

此时，result.method.queue 包含一个随机队列名称。例如，它可能看起来像 amq.gen-JzTY20BRgKO-HjmUJj0wLg。

其次，一旦消费者连接关闭，队列应该被删除。有一个 exclusive 标志可以做到这一点

result = channel.queue_declare(queue='', exclusive=True)

您可以在队列指南中了解有关 exclusive 标志和其他队列属性的更多信息。

绑定​

我们已经创建了一个 fanout 交换机和一个队列。现在我们需要告诉交换机将消息发送到我们的队列。交换机和队列之间的这种关系称为绑定。

channel.queue_bind(exchange='logs',
                   queue=result.method.queue)

从现在开始，logs 交换机将消息附加到我们的队列。

列出绑定​

您可以使用以下命令列出现有绑定，您猜对了，

rabbitmqctl list_bindings

将它们放在一起​

发出日志消息的生产者程序与之前的教程没有太大区别。最重要的变化是我们现在想将消息发布到我们的 logs 交换机，而不是无名的交换机。我们在发送时需要提供 routing_key，但对于 fanout 交换机，它的值将被忽略。

emit_log.py (source)

#!/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')

message = ' '.join(sys.argv[1:]) or "info: Hello World!"
channel.basic_publish(exchange='logs', routing_key='', body=message)
print(f" [x] Sent {message}")
connection.close()

如您所见，在建立连接后，我们声明了交换机。此步骤是必要的，因为禁止发布到不存在的交换机。

如果还没有队列绑定到交换机，消息将会丢失，但这对于我们来说没关系；如果没有消费者正在监听，我们可以安全地丢弃消息。

receive_logs.py (source)

#!/usr/bin/env python
import pika

connection = pika.BlockingConnection(
    pika.ConnectionParameters(host='localhost'))
channel = connection.channel()

channel.exchange_declare(exchange='logs', exchange_type='fanout')

result = channel.queue_declare(queue='', exclusive=True)
queue_name = result.method.queue

channel.queue_bind(exchange='logs', queue=queue_name)

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

def callback(ch, method, properties, body):
    print(f" [x] {body}")

channel.basic_consume(
    queue=queue_name, on_message_callback=callback, auto_ack=True)

channel.start_consuming()

我们完成了。如果您想将日志保存到文件，只需打开控制台并键入

python receive_logs.py > logs_from_rabbit.log

如果您希望在屏幕上查看日志，请生成一个新的终端并运行

python receive_logs.py

当然，要发出日志，请键入

python emit_log.py

使用 rabbitmqctl list_bindings，您可以验证代码是否实际创建了我们想要的绑定和队列。当两个 receive_logs.py 程序运行时，您应该看到类似以下内容

sudo rabbitmqctl list_bindings
# => Listing bindings ...
# => logs    exchange        amq.gen-JzTY20BRgKO-HjmUJj0wLg  queue           []
# => logs    exchange        amq.gen-vso0PVvyiRIL2WoV3i48Yg  queue           []
# => ...done.

结果的解释很简单：来自交换机 logs 的数据进入两个具有服务器分配名称的队列。这正是我们的目的。

要了解如何监听消息的子集，请继续阅读教程 4

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