• 上一篇博文rabbitmq的构架和原理,了解了rabbitmq的使用原理,接下来使用python的pika模块实现使用rabbitmq。

环境搭建

pip install pika

实例介绍

  • 先从一个最简单的生产者/消费者说起

  • send.py

import pika

HOST = '127.0.0.1'
PORT = '5672'
QUEUENAME = 'eeg'
FILENAME = './eeg2.txt'
EXCHANGE = 'eegs'
ROUT_KEY = 'eeg'

USERNAME = 'user'
PASSWD = 'passwd'

class Client(object):
    def __init__(self,host,queuename,filename,username=USERNAME,passwd=PASSWD):
        self.__host = host
        self.__name = queuename
        self.__filename = filename
        self.__username = username
        self.__passwd = passwd
        self.connect = self.connect_mq()

    # 连接mq
    def connect_mq(self):
        # 添加用户名和密码
        credentials = pika.PlainCredentials(self.__username, self.__passwd)
        # 配置连接参数
        parameters = pika.ConnectionParameters(host=self.__host,credentials=credentials)
        try:
            # 创建一个连接对象
            connection = pika.BlockingConnection(parameters)
        except Exception as e:
            print(e)
        else:
            return connection

    # 创建一个信道
    def channel_mq(self):
        channel = self.connect.channel()
        return channel

    # 打开文件
    def open_data(self):
        try:
            with open(self.__filename,'r',encoding='utf-8') as f:
                data = f.read()
                return data
        except Exception as e:
            print(e)

    def run(self,channel):
        # 声明一个队列,durable参数声明队列持久化
        channel.queue_declare(queue='eeg1',durable=True)

        # 使用默认交换机投递消息,返回TRUE或False
        channel.basic_publish(exchange='',
                              routing_key='eeg1',
                              body="hello wrold!",
                              properties=pika.BasicProperties(delivery_mode=2))
        
    # 关闭tcp连接
    def close_connect(self):
        self.connect.close()

    # 关闭信道
    def close_channel(self,channel):
        channel.close()


if __name__ == '__main__':
    client = Client(HOST,MQ_NAME,FILENAME)
    channel = client.channel_mq()
    client.run(channel)
    client.close_connect()
  • receiver.py
import pika

HOST = '127.0.0.1'
PORT = '5672'
QUEUENAME = 'eeg'
EXCHANGE = 'eegs'
ROUT_KEY = 'eeg'

USERNAME = 'user'
PASSWD = 'passwd'

class Receive(object):
    def __init__(self,host,queuename,username=USERNAME,passwd=PASSWD):
        self.__host = host
        self.__name = queuename
        self.__username = username
        self.__passwd = passwd

    # 连接mq队列
    def connect_mq(self):
        # 添加用户名和密码
        credentials = pika.PlainCredentials(self.__username, self.__passwd)
        # 配置连接参数
        parameters = pika.ConnectionParameters(host=self.__host, credentials=credentials)
        # 创建一个连接对象
        connection = pika.BlockingConnection(parameters)
        # 创建一个信道
        channel = connection.channel()
        return channel

    def run(self):
        channel = self.connect_mq()

        # 订阅消息
        channel.basic_consume(self.callback,
                              queue=self.__name,
                              no_ack=False)
        # print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
        # 循环等待
        channel.start_consuming()

    # 接收消息处理函数
    def callback(self,ch, method, properties, body):
        print(" [x] Received %r" % str(body.decode('utf-8'))
        print('接收成功!')
        # 发送确认
        ch.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)


if __name__ == '__main__':
    receive = Receive(HOST,QUEUENAME)
    receive.run()
  • 我们来分析每一步的所使用的方法

创建一个连接connection

# 添加用户名和密码
credentials = pika.PlainCredentials(self.__username, self.__passwd)
# 配置连接参数
parameters = pika.ConnectionParameters(host=self.__host, credentials=credentials)
# 创建一个连接对象
connection = pika.BlockingConnection(parameters)
  • pika.PlainCredentials:一个凭据类
# 该类传递的参数
def __init__(self, username, # 用户名
 password,                   # 密码
 erase_on_connect=False):    # 是否保存凭据在内存中,如果参数是True,那么该类会在连接完成后删除
  • pika.ConnectionParameters:TCP连接的参数类
def __init__(self,  
                host=_DEFAULT,  # 默认的ip127.0.0.1
                port=_DEFAULT,  # 端口5672
                virtual_host=_DEFAULT, # 默认的虚拟主机/
                credentials=_DEFAULT,  # 默认的凭据  user:guest   passwd:guest
                # 以下的参数含义可以在配置文件中找到,一般不需要在这里配置
                channel_max=_DEFAULT,
                frame_max=_DEFAULT,
                heartbeat=_DEFAULT,
                ssl=_DEFAULT,
                ssl_options=_DEFAULT,
                connection_attempts=_DEFAULT,
                retry_delay=_DEFAULT,
                socket_timeout=_DEFAULT,
                locale=_DEFAULT,
                backpressure_detection=_DEFAULT,
                blocked_connection_timeout=_DEFAULT,
                client_properties=_DEFAULT,
                tcp_options=_DEFAULT,
                **kwargs):
  • pika.BlockingConnection:创建一个连接类
def __init__(self, parameters=None, _impl_class=None):
# 传递一个参数类就可以了,_impl_class只用于测试

创建一个通道

# 创建一个信道
channel = connection.channel()

def channel(self, 
channel_number=None): # 指定通道的编号,一般让rabbitmq自动去管理

声明一个队列queue

  • channel.queue_declare
def queue_declare(self, queue='',         # 队列的名字,默认为空,此时将自动创建一个名字,
                        passive=False,    # 检查一下队列是否存在,如果该参数为True,该方法判断队列存在否,不会声明队列;存在返回queue的状态,不存在报错
                        durable=False,    # 队列持久化参数,默认不持久化
                        exclusive=False,  # 设置独享队列,该队列只被当前的connection使用,如果该tcp关闭了,队列会被删除
                        auto_delete=False,# 当最后一个消费者退订后自动删除,默认不开启
                        arguments=None)   # 一个字典,用于队列传递额外的参数

声明一个交换机exchange

  • channel.exchange_declare
def exchange_declare(self, exchange=None,  # 交换机的名字,为空则自动创建一个名字
                         exchange_type='direct',  # 默认交换机类型为direct
                         passive=False,    # 检查交换机是否存在,存在返回状态信息,不存在返回404错误
                         durable=False,    # 设置是否持久化
                         auto_delete=False, # 最后一个队列解绑则删除
                         internal=False,   # 是否设置为值接收从其他交换机发送过来的消息,不接收生产者的消息
                         arguments=None):  # 一个字典,用于传递额外的参数

声明一个绑定

  • channel.queue_bind
def queue_bind(self, queue,         # 队列的名字
                    exchange,       # 交换机的名字
                    routing_key=None,  # 路由键规则,当为None时,默认使用queue的名字作为路由键规则
                    arguments=None):   # 一个字典,传递额外的参数

# 返回绑定的状态信息
  • channel.exchange_bind
def exchange_bind(self, destination=None,  # 目的交换机的名字
                        source=None,       # 源交换机的名字
                        routing_key='',    # 路由键规则,当为None时,默认使用queue的名字作为路由键规则
                        arguments=None):   # 一个字典,传递额外的参数

投递一条消息

  • channel.basic_publish
def basic_publish(self, exchange,      # 交换机的名字
                        routing_key,   # 路由键,吐过交换机是扇形交换机,可以随便写
                        body,          # 消息主体
                        properties=None, # 消息的属性
                        mandatory=False, # 是否设置消息托管
                        immediate=False) # 是否消息实时同步确认,一般和confirm模式配合使用

# properties属性有一个专门的类来设置
pika.BasicProperties:

def __init__(self, content_type=None, content_encoding=None, headers=None, delivery_mode=None, priority=None, correlation_id=None, reply_to=None, expiration=None, message_id=None, timestamp=None, type=None, user_id=None, app_id=None, cluster_id=None):
    self.content_type = content_type           # 消息的类型,如text/html,json等
    self.content_encoding = content_encoding   # 消息的编码,如gbk,utf-8等
    self.headers = headers                     # 消息头,可以和头交换机约定规则
    self.delivery_mode = delivery_mode         # 消息持久化,2表示持久化,
    self.priority = priority             # 消息的优先权
    self.correlation_id = correlation_id 
    self.reply_to = reply_to
    self.expiration = expiration         # 消息的有效期
    self.message_id = message_id         # 消息iD,自动管理
    self.timestamp = timestamp           # 消息的时间戳
    self.type = type
    self.user_id = user_id
    self.app_id = app_id                 # 发布应用的ID
    self.cluster_id = cluster_id

订阅消息

  • 方式一:客户端主动推送消息

  • channel.basic_consume+channel.start_consuming

def basic_consume(self,            # 启动队列消费者,告诉服务端开启一个消费者
                consumer_callback,  # 消费者回调函数
                queue,              # 队列名称
                no_ack=False,       # 发送确认,默认开启消息确认模式,为True是关闭消息确认;如果回调函数中不发送消息确认,消息会一直存在队列中,等待推送给新连接的消费者
                exclusive=False,   # 设置独享消费者,不允许其他消费者订阅该队列
                consumer_tag=None, # 消费者标签,如果不指定,系统自动生成
                arguments=None):   # 字典,额外的参数

consumer_callback:回调函数
def consumer_callback(channel,   # 信道 
                    method,     # 一个交付的deliver对象,用来通知客户端消息
                    properties,  # 消息的属性,就是消息在发送时定义的属性
                    body)        # 消息的主题,二进制格式

method:spec.Basic.Deliver:交付对象的属性

def __init__(self, consumer_tag=None, delivery_tag=None, redelivered=False, exchange=None, routing_key=None):
    self.consumer_tag = consumer_tag  # 消费者标签,用来标记是哪一个消费者
    self.delivery_tag = delivery_tag  # 交付标签,用来发送消息确认和标记这是推送给该消费者的第几条消息
    self.redelivered = redelivered    # bool类型,若果为False表示这是消息第一次被推送,如果是True,表示这是一条被重复推送的消息
    self.exchange = exchange          # 该消息是从哪个交换机上来的
    self.routing_key = routing_key    # 该消息的路由键是什么

# 在回到函数中,可以通过

method.consumer_tag/method.delivery_tag/method.redelivered等获取相应的属性
  • 开始阻塞等待消息:start_consuming

阻塞等待消息是有时间限制的,超过一定时间内如果没有新的消息可以推送会强制关闭连接,因此如果需要全时段等待的话需要监听该连接;

  • 方式二:客户端主动获取消息

  • channel.basic_get:同步获取消息,性能比方式一低

def basic_get(self, 
              queue=None,     # 队列名称
              no_ack=False):  # 是否需要开启确认模式

return method,properties,body
# 需要主动进行消息确认,basic_ack

取消订阅

  • 取消某个消费者订阅:basic_cancel

  • 取消所有的订阅:stop_consuming

订阅消息确认

  • basic_ack
def basic_ack(self, 
                delivery_tag=0,   # 消息的标记,int类型,一般将回调函数consumer_callback中获取的交付标记放到这个位置
                multiple=False):  # Flase表示确认单个消息,为True表示确认多个消息
  • delivery_tag : 消息交付标记,每一条到消费者的消息,服务器会分配一个从1开始往上加的int数字,

订阅消息拒绝

  • basic_nack
def basic_nack(self, 
                delivery_tag=None,  # 交付这标记,和basic_ack一样
                multiple=False,     # Flase表示拒绝单个消息,为True表示拒绝多个消息
                requeue=True)       # True表示拒绝了消息后重新放回队列,False表示丢弃消息
  • basic_reject:另一个方法,只能拒绝单个消息,没有multiple参数;

公平调度


- basic_qos:一般在信道声明的时候使用,确定该信道的预取数,提高性能

def basic_qos(self, 
            prefetch_size=0,   # 设置预取数据包的大小
            prefetch_count=0,  # 设置预取的数量,如果为0则不预取,消费者处理越快,可以将这个这设置的越高
            all_channels=False) # 是否将所有的信道都设置上述参数

投递消息确认机制

  • 使用AMQP协议的事务方式

  • 有三个方法tx_select,tx_commit,tx_rollback

# 开启一个事务,在提交事务之前必须先执行此方法
channel.tx_select
# 提交一个事务
channel.tx_select
# 捕捉到异常就使用回滚
channel.tx_rollback
  • 举例
import pika

if __name__ == "__main__":

    # 配置连接参数
    parameters = pika.ConnectionParameters(host=self.__host)
    # 创建一个连接对象
    connection = pika.BlockingConnection(parameters)
    # 创建一个信道
    channel = connection.channel()
    # 声明队列
    channel.queue_declare(queue='test',durable=True)
    # 开启事务
    channel.tx_select()
    try:
        channel.basic_publish(exchange='',
                            routing_key='test',
                            body='hello-world')
        result = 1/0
        channel.tx_commit()
    except:
        channel.tx_rollback()
    # tx_select和tx_commit之间的所有的操作都是事务的一部分
  • 以上的方式是十分消耗rabbitmq的性能的,一般不推荐使用;

  • confirm 模式

rabbbitmq自带confirm模式,生产者将信道设置成confirm模式,一旦信道进入confirm模式,所有在该信道上面发布的消息都会被指派一个唯一的ID(从1开始),一旦消息被投递到所有匹配的队列之后,broker就会发送一个确认给生产者(包含消息的唯一ID)。

  • 方法:channel.confirm_delivery
import pika

if __name__ == "__main__":
    # 配置连接参数
    parameters = pika.ConnectionParameters(host=HOST)
    # 创建一个连接对象
    connection = pika.BlockingConnection(parameters)
    # 创建一个信道
    channel = connection.channel()
    # 声明队列
    channel.queue_declare(queue='test', durable=True)
    # 打开通道的确认模式
    channel.confirm_delivery()
    for i in range(3):
        result = channel.basic_publish(exchange='',
                                routing_key='test',
                                body='hello-world')
        if result:
            break
  • 说明:
  1. 当确认模式没有打开时,即使队列和交换机不存在,投递消息返回的都是True;

  2. 当确认模式打开时,投递失败会返回False,成功返回True,如果队列不存在,交换机会叫消息丢掉,但不会通知生产者;如果交换机不存在,会报错;

  3. 同一个信道,确认模式和事务模式只能存在一个,不能同时启用,否则报错;

交换机相互绑定

  • 方法:channel.exchange_bind
import pika

if __name__ == "__main__":
    # 添加用户名和密码
    credentials = pika.PlainCredentials(USERNAME, PASSWD)
    # 配置连接参数
    parameters = pika.ConnectionParameters(host=HOST, credentials=credentials)
    # 创建一个连接对象
    connection = pika.BlockingConnection(parameters)
    # 创建一个信道
    channel = connection.channel()
    # 声明队列
    channel.queue_declare(queue='test1', durable=True)
    channel.queue_declare(queue='test2', durable=True)
    # 声明交换机
    channel.exchange_declare('myname')
    channel.exchange_declare('youname')
    # 交换机绑定
    channel.exchange_bind(destination='youname',source='myname',routing_key='ourheart')
    # 队列绑定
    channel.queue_bind(queue='test1',exchange='myname',routing_key='ourheart')
    channel.queue_bind(queue='test2', exchange='youname',routing_key='ourheart')
    channel.basic_publish(exchange='myname',
                          routing_key='ourheart',
                          body='hello-world')
  • 说明:
  1. 交换机相互绑定后,如果他们之间连接的桥routing_key是相同的,向源交换机投递消息,数据可以到达相同路由键的所有的队列;向目的交换机投递消息,消息不能到达源交换机;

  2. 交换机设置了internal了True参数后,该交换机不能再接收到生产者发送的消息,但可以得到源交换机发送的消息;

其他方法

  • 删除交换机:exchange_delete

  • 删除队列:queue_delete

  • 清除指定队列的所有的消息:queue_purge

  • 队列和交换机解除绑定:queue_unbind

  • 清除消费者:basic.cancel,指定消费者的consumer-tag

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