RabbitMQ 官方NET教程(六)【RPC】
来源:互联网 发布:企业如何在淘宝开店 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 04:00
在第二个教程中,我们学习了如何使用Work Queues
在多个工作者之间分配耗时的任务。
但是如果我们需要在远程计算机上运行功能并等待结果怎么办? 那是一个不同的模式。 此模式通常称为远程过程调用或RPC
。
在本教程中,我们将使用RabbitMQ
构建一个RPC
系统:一个客户端和一个可扩展的RPC
服务器。由于我们没有任何值得分发的耗时任务,我们将创建一个返回斐波纳契数字的虚拟RPC
服务。
客户端
为了说明如何使用RPC服务,我们将创建一个简单的客户端类。 它将公开一个名为call
的方法,该方法发送RPC请求并阻塞,直到收到应答:
var rpcClient = new RPCClient();Console.WriteLine(" [x] Requesting fib(30)");var response = rpcClient.Call("30");Console.WriteLine(" [.] Got '{0}'", response);rpcClient.Close();
关于RPC的注意点
虽然RPC是一个很常见的计算模式,但它经常被批评。 当程序员不知道函数调用是本地函数还是缓慢的RPC时,会出现问题。 这样的混乱导致了一个不可预知的系统,并增加了调试的不必要的复杂性。滥用RPC可能导致不可维护的意大利面条代码,而不是简化软件。 铭记这一点,请考虑以下建议: 确保显而易见哪个函数调用是本地的,哪个是远程的。 记录您的系统。 使组件之间的依赖关系清晰。 处理错误情况。 当RPC服务器长时间停机时,客户端应该如何反应? 当有疑问避免RPC。 如果可以的话,你应该使用异步管道 - 而不是类似RPC的阻塞,结果被异步推送到下一个计算阶段。
回调队列
一般来说RPC
在RabbitMQ
上很容易。客户端发送请求消息,服务器回复响应消息。 为了收到一个响应,我们需要发送一个附带callback
队列地址的请求:
var corrId = Guid.NewGuid().ToString();var props = channel.CreateBasicProperties();props.ReplyTo = replyQueueName;props.CorrelationId = corrId;var messageBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);channel.BasicPublish(exchange: "", routingKey: "rpc_queue", basicProperties: props, body: messageBytes);// ... then code to read a response message from the callback_queue ...
Message属性
AMQP 0-9-1协议预先定义了一组随附消息的14个属性。 大多数属性很少使用,除了以下内容: deliveryMode:将消息标记为持久性(值为2)或transient(任何其他值)。 您可能会从第二个教程中记住此属性。 contentType:用于描述mime类型的编码。 例如对于经常使用的JSON编码,将此属性设置为:application / json是一个很好的做法。 replyTo:通常用来命名一个回调队列。 correlationId:用于将RPC响应与请求相关联。
Correlation Id
在上面提出的方法中,我们建议为每个RPC请求创建一个回调队列。这是非常低效的,但幸运的是有一个更好的方法 - 让我们为每个客户端创建一个回调队列。
这引发了一个新的问题,在该队列中收到响应,响应所属的请求不清楚。那就是使用correlationId
属性。我们将为每个请求设置唯一的值。之后,当我们在回调队列中收到一条消息时,我们将查看此属性,并且基于此,我们将能够将响应与请求相匹配。如果我们看到一个未知的correlationId
值,我们可能会安全地丢弃该消息 - 它不属于我们的请求。
您可能会问,为什么我们应该忽略回调队列中的未知消息,而不是出现错误?这是由于在服务器端发生竞争条件的可能性。尽管不太可能,RPC服务器可能会在发送给我们的答案之后,但在发送请求的确认消息之前死亡。如果发生这种情况,重新启动的RPC服务器将再次处理该请求。这就是为什么在客户端上,我们必须优雅地处理这些重复的响应,而且RPC
理应上是幂等的。
总结
我们的RPC将像这样工作:
当客户端启动时,它创建一个匿名独占回调队列。 对于RPC请求,客户端发送一个具有两个属性的消息:replyTo,它被设置为回调队列和correlationId,correlationId被设置为每个请求的唯一值。 请求被发送到rpc_queue队列。 RPC worker(aka:server)正在等待队列上的请求。 当请求出现时,它将执行该作业,并使用replyTo字段中的队列将结果发送回客户端。 客户端等待回调队列中的数据。 当信息出现时,它会检查correlationId属性。 如果它与请求中的值相匹配,则返回对应用程序的响应。
完整示例
斐波纳契任务:
private static int fib(int n){ if (n == 0 || n == 1) return n; return fib(n - 1) + fib(n - 2);}
我们声明我们的fibonacci函数。 它只假定有效的正整数输入。 (不要指望这个工作者可以为大数字量工作,这可能是最慢的递归实现可能)。
我们的RPC服务器RPCServer.cs
的代码如下所示:
using System;using RabbitMQ.Client;using RabbitMQ.Client.Events;using System.Text;class RPCServer{ public static void Main() { var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" }; using (var connection = factory.CreateConnection()) using (var channel = connection.CreateModel()) { channel.QueueDeclare(queue: "rpc_queue", durable: false, exclusive: false, autoDelete: false, arguments: null); channel.BasicQos(0, 1, false); var consumer = new EventingBasicConsumer(channel); channel.BasicConsume(queue: "rpc_queue", noAck: false, consumer: consumer); Console.WriteLine(" [x] Awaiting RPC requests"); consumer.Received += (model, ea) => { string response = null; var body = ea.Body; var props = ea.BasicProperties; var replyProps = channel.CreateBasicProperties(); replyProps.CorrelationId = props.CorrelationId; try { var message = Encoding.UTF8.GetString(body); int n = int.Parse(message); Console.WriteLine(" [.] fib({0})", message); response = fib(n).ToString(); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(" [.] " + e.Message); response = ""; } finally { var responseBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(response); channel.BasicPublish(exchange: "", routingKey: props.ReplyTo, basicProperties: replyProps, body: responseBytes); channel.BasicAck(deliveryTag: ea.DeliveryTag, multiple: false); } }; Console.WriteLine(" Press [enter] to exit."); Console.ReadLine(); } } /// /// Assumes only valid positive integer input. /// Don't expect this one to work for big numbers, and it's /// probably the slowest recursive implementation possible. /// private static int fib(int n) { if (n == 0 || n == 1) { return n; } return fib(n - 1) + fib(n - 2); }}
服务器代码相当简单:
像往常一样,我们开始建立连接,通道和声明队列。 我们可能想要运行多个服务器进程。 为了在多个服务器上平均分配负载,我们需要在channel.basicQos中设置prefetchCount设置。 我们使用basicConsume访问队列。 然后我们注册一个传递处理程序,我们在其中进行工作并发回响应。
我们的RPC客户机的代码RPCClient.cs
:
using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;using RabbitMQ.Client;using RabbitMQ.Client.Events;class RPCClient{ private IConnection connection; private IModel channel; private string replyQueueName; private QueueingBasicConsumer consumer; public RPCClient() { var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" }; connection = factory.CreateConnection(); channel = connection.CreateModel(); replyQueueName = channel.QueueDeclare().QueueName; consumer = new QueueingBasicConsumer(channel); channel.BasicConsume(queue: replyQueueName, noAck: true, consumer: consumer); } public string Call(string message) { var corrId = Guid.NewGuid().ToString(); var props = channel.CreateBasicProperties(); props.ReplyTo = replyQueueName; props.CorrelationId = corrId; var messageBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message); channel.BasicPublish(exchange: "", routingKey: "rpc_queue", basicProperties: props, body: messageBytes); while(true) { var ea = (BasicDeliverEventArgs)consumer.Queue.Dequeue(); if(ea.BasicProperties.CorrelationId == corrId) { return Encoding.UTF8.GetString(ea.Body); } } } public void Close() { connection.Close(); }}class RPC{ public static void Main() { var rpcClient = new RPCClient(); Console.WriteLine(" [x] Requesting fib(30)"); var response = rpcClient.Call("30"); Console.WriteLine(" [.] Got '{0}'", response); rpcClient.Close(); }}
客户端代码涉及:
我们建立一个连接和通道,并声明一个独占的'callback'队列作为回复。 我们订阅'callback'队列,以便我们可以接收RPC响应。 我们的call方法使得实际的RPC请求。 在这里,我们首先生成一个唯一的correlationId数字并保存它 - while循环将使用此值来捕获适当的响应。 接下来,我们发布请求消息,其中包含两个属性:replyTo和correlationId。 在这一点上,我们可以坐下来等待适当的响应到达。 while循环正在做一个非常简单的工作,对于每个响应消息,它检查correlationId是否是我们正在寻找的。 如果是这样,它会保存响应。 最后,我们将响应返回给用户。
使客户端请求:
var rpcClient = new RPCClient();Console.WriteLine(" [x] Requesting fib(30)");var response = rpcClient.Call("30");Console.WriteLine(" [.] Got '{0}'", response);rpcClient.Close();
我们的RPC服务现在已经准备就绪。 我们可以启动服务器:
cd RPCServerdotnet run# => [x] Awaiting RPC requests
运行客户端请求fibonacci数字:
cd RPCClientdotnet run# => [x] Requesting fib(30)
这里提出的设计不是RPC服务的唯一可能的实现,而是具有一些重要的优点:
如果RPC服务器太慢,可以通过运行另一个RPC服务器进行扩展。 尝试在新的控制台中运行第二个RPCServer。 在客户端,RPC需要发送和接收一条消息。 不需要同步调用,如queueDeclare。 因此,RPC客户端只需要一个网络往返单个RPC请求。
我们的代码仍然非常简单,不会尝试解决更复杂(但重要的)问题,如:
如果没有服务器运行,客户端应该如何反应? 客户端是否需要RPC的某种超时时间? 如果服务器发生故障并引发异常,应该将其转发给客户端? 在处理之前防止无效的传入消息(例如检查边界,类型)。
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