如何優雅的使用RabbitMQ

RabbitMQ無疑是目前最流行的消息隊列之一，對各類語言環境的支持也很豐富，做爲一個.NET developer有必要學習和了解這一工具。消息隊列的使用場景大概有3種：

一、系統集成，分佈式系統的設計。各類子系統經過消息來對接，這種解決方案也逐步發展成一種架構風格，即「經過消息傳遞的架構」。

二、當系統中的同步處理方式嚴重影響了吞吐量，好比日誌記錄。假如須要記錄系統中全部的用戶行爲日誌，若是經過同步的方式記錄日誌勢必會影響系統的響應速度，當咱們將日誌消息發送到消息隊列，記錄日誌的子系統就會經過異步的方式去消費日誌消息。

三、系統的高可用性，好比電商的秒殺場景。當某一時刻應用服務器或數據庫服務器收到大量請求，將會出現系統宕機。若是可以將請求轉發到消息隊列，再由服務器去消費這些消息將會使得請求變得平穩，提升系統的可用性。

1、開始使用RabbitMQ

RabbitMQ官網提供了詳細的安裝步驟，另外官網還提供了RabbitMQ在六種場景的使用教程。其中教程一、三、6將覆蓋99%的使用場景，因此正常來講只須要搞清楚這3個教程便可快速上手。

2、簡單分析

咱們以官方提供的教程1作個簡單梳理：該教程展現了Producer如何向一個消息隊列(message queue)發送一個消息(message)，消息消費者(Consumer)收到該消息後消費該消息。

一、producer端：

           var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
            using (var connection = factory.CreateConnection())
            {
                while (Console.ReadLine() != null)
                {
                    using (var channel = connection.CreateModel())
                    {
                        //建立一個名叫"hello"的消息隊列
                        channel.QueueDeclare(queue: "hello",
                            durable: false,
                            exclusive: false,
                            autoDelete: false,
                            arguments: null);

                        var message = "Hello World!";
                        var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

                        //向該消息隊列發送消息message
                        channel.BasicPublish(exchange: "",
                            routingKey: "hello",
                            basicProperties: null,
                            body: body);
                        Console.WriteLine(" [x] Sent {0}", message);
                    }
                }
            }

該段代碼很是簡單，幾乎到了沒法精簡的地步：建立了一個信道(channel)->建立一個隊列->向該隊列發送消息。

二、Consumer端

           var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
            using (var connection = factory.CreateConnection())
            {
                using (var channel = connection.CreateModel())
                {
                    //建立一個名爲"hello"的隊列，防止producer端沒有建立該隊列
                    channel.QueueDeclare(queue: "hello",
                                         durable: false,
                                         exclusive: false,
                                         autoDelete: false,
                                         arguments: null);

                    //回調，當consumer收到消息後會執行該函數
                    var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
                    consumer.Received += (model, ea) =>
                    {
                        var body = ea.Body;
                        var message = Encoding.UTF8.GetString(body);
                        Console.WriteLine(" [x] Received {0}", message);
                    };

                    //消費隊列"hello"中的消息
                    channel.BasicConsume(queue: "hello",
                                         noAck: true,
                                         consumer: consumer);

                    Console.WriteLine(" Press [enter] to exit.");
                    Console.ReadLine();
                }
            }

該段代碼能夠理解爲：建立信道->建立隊列->定義回調函數->消費消息。

該實例描述了Send/Receive模式，能夠簡單理解爲1(producer) VS 1(consumer)的場景；

實例3則描述了Publish/Subscriber模式，即1(producer) VS 多個(consumer)；

在以上兩個示例中，producer只須要發送消息便可，並不關心consumer的返回結果。實例6則描述了一個RPC調用場景，producer發送消息後還要接收consumer的返回結果，這一場景看起來跟使用消息隊列的目的有點相悖。由於使用消息隊列的目的之一就是要異步，可是這一場景彷佛又將異步變成了同步，不過這一場景也頗有用，好比一個用戶操做產生了一個消息，應用服務收到該消息後執行了一些邏輯並使得數據庫發生了變化，UI會一直等待應用服務的返回結果才刷新頁面。

3、 發現抽象

我桌子上放着一本RabbitMQ in Action，另外官網提供的文檔也很詳細，我感受在一個月內我就能精通RabbitMQ，到時候簡歷上又能夠寫上「精通…」，感受有點小得意呢... ，可是我知道這並非使用RabbitMQ的最佳方式。

咱們知道合理的抽象能夠幫咱們隱藏掉一些技術細節，讓咱們將重心放在覈心業務上，好比一我的問你：「大雁塔如何走？」你的回答多是「小寨往東，一直走兩站，右手邊」，若是你回答：「右轉45度，向前走100米，再轉90度…」，對方就會迷失在這些細節中。

消息隊列的使用過程當中實際隱藏着一種抽象——服務總線(Service Bus)。

咱們在回頭看第一個例子，這個例子隱含的業務是：ClientA發送一個指令，ClientB收到該指令後作出反應。若是是這樣，咱們爲何要關心如何建立channel，如何建立一個queue? 我僅僅是要發送一個消息而已。另外這個例子寫的其實不夠健壯：

沒有重試機制：若是ClientB第一次沒有執行成功如何對該消息處理？

沒有錯誤處理機制：若是ClientB在重試了N次以後仍是異常如何處理該消息？

沒有熔斷機制；

如何對ClientA作一個schedule(計劃安排），好比定時發送等；

沒有消息審計機制；

沒法對消息的各個狀態作追蹤；

事物處理等。

服務總線正是這種場景的抽象，而且爲咱們提供了這些機制，讓咱們趕快來看個究竟吧。

4、初識MassTransit

MassTransit是.NET平臺下的一款開源免費的ESB產品，官網：http://masstransit-project.com/，GitHub 700 star，500 Fork，相似的產品還有NServiceBus，之因此要選用MassTransit是由於他要比NServiceBus輕量級，另外在MassTransit開發之初就選用了RabbitMQ做爲消息傳輸組建；同時我想拿他跟NServiceBus作個比較，看看他們到底有哪些側重點。

一、新建控制檯應用程序：Masstransit.RabbitMQ.GreetingClient

使用MassTransit能夠從Nuget中安裝：

Install-Package MassTransit.RabbitMQ

二、建立服務總線，發送一個命令

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Press 'Enter' to send a message.To exit, Ctrl + C");

            var bus = BusCreator.CreateBus();
            var sendToUri = new Uri($"{RabbitMqConstants.RabbitMqUri}{RabbitMqConstants.GreetingQueue}");

            while (Console.ReadLine()!=null)
            {
                Task.Run(() => SendCommand(bus, sendToUri)).Wait();
            }

            Console.ReadLine();
        }

        private static async void SendCommand(IBusControl bus,Uri sendToUri)
        {
            var endPoint =await bus.GetSendEndpoint(sendToUri);
            var command = new GreetingCommand()
            {
                Id = Guid.NewGuid(),
                DateTime = DateTime.Now
            };

            await endPoint.Send(command);

            Console.WriteLine($"send command:id={command.Id},{command.DateTime}"); 
        }

這一段代碼隱藏了衆多關於消息隊列的細節，將咱們的注意力集中在發送消息上，同時ServiceBus提供的API也更接近業務，咱們雖然發送的是一個消息，可是在這種場景下體現出來是一個命令，Send(command)這一API描述了咱們的意圖。

三、服務端接收這一命令

新建一個命令臺控制程序：Masstransit.RabbitMQ.GreetingServer

            var bus = BusCreator.CreateBus((cfg, host) =>
            {
                cfg.ReceiveEndpoint(host, RabbitMqConstants.GreetingQueue, e =>
                {
                    e.Consumer<GreetingConsumer>();

                });
            });

這一代碼能夠理解爲服務端在監聽消息，咱們在服務端註冊了一個名爲「GreetingConsumer」的消費者，GreetingConsumer的定義：

    public class GreetingConsumer :IConsumer<GreetingCommand>
    {
        public async Task Consume(ConsumeContext<GreetingCommand> context)
        {

            await Console.Out.WriteLineAsync($"receive greeting commmand: {context.Message.Id},{context.Message.DateTime}");
        }
    }

該consumer能夠消費類型爲GreetingCommand的消息。這一實例幾乎隱藏了有關RabbitMQ的技術細節，將代碼中心放在了業務中，將這兩個控制檯應用跑起來試試：

5、實現Publish/Subscribe模式

發佈/訂閱模式使得基於消息傳遞的軟件架構成爲可能，這一能力表現爲ClientA發送消息X，ClientB和ClientC均可以訂閱消息X。

一、咱們在上面的例子中改造一下，當GreetingConsumer收到GreetingCommand後發送一個GreetingEvent：

           var greetingEvent = new GreetingEvent()
            {
                Id = context.Message.Id,
                DateTime = DateTime.Now
            };

            await context.Publish(greetingEvent);

二、新建控制檯程序Masstransit.RabbitMQ.GreetingEvent.SubscriberA用來訂閱GreetingEvent消息：

           var bus = BusCreator.CreateBus((cfg, host) =>
            {
                cfg.ReceiveEndpoint(host, RabbitMqConstants.GreetingEventSubscriberAQueue, e =>
                {
                    e.Consumer<GreetingEventConsumer>();
                });
            });

            bus.Start();

定義GreetingEventConsumer：

   public class GreetingEventConsumer:IConsumer<Greeting.Message.GreetingEvent>
    {
        public async Task Consume(ConsumeContext<Greeting.Message.GreetingEvent> context)
        {
            await Console.Out.WriteLineAsync($"receive greeting event: id {context.Message.Id}");
        }
    }

這一代碼跟Masstransit.RabbitMQ.GreetingServer接受一個命令幾乎如出一轍，惟一的區別在於：

在Send/Receive模式中Client首先要得到對方(Server)的終結點(endpoint)，直接向該終結點發送命令。Server方監聽本身的終結點並消費命令。

而Publish/Subscribe模式中Client publish一個事件，SubscriberA在本身的終結點(endpointA)監聽事件，SubscriberB在本身的終結點(endpointB)監聽事件。

三、根據上面的分析再定義一個Masstransit.RabbitMQ.GreetingEvent.SubscriberB

四、將4個控制檯應用程序跑起來看看

6、實現RPC模式

這一模式在Masstransit中被稱做Request/Response模式，經過IRequestClient<IRequest, IResponse> 接口來實現相關操做。一個相關的例子在官方的github。

 

結束語：本篇文章分析瞭如何使用Masstransit來抽象業務，避免直接使用具體的消息隊列，固然本文提到的衆多服務總線機制，如「重試、熔斷等」並無在該文中出現，須要你們進一步去了解該項目。

經過對Masstransit的一些試用和NServiceBus的對比，Masstransit在實際項目中很容易上手而且免費，各類API定義的也很是清晰，可是官方的文檔有點過於簡單，實際使用中還須要去作深刻的研究。做爲.NET平臺下爲數很少的ESB開源產品，其關注程度仍是不夠，期待你們爲開源項目作出貢獻。

 

本文例子提供下載：http://git.oschina.net/richieyangs/RabbitMQ.Practice