Go 語言操作 NSQ 消息隊列

【導讀】本文介紹了 NSQ 消息隊列和 go 語言 NSQ 交互。

網上看了好多,都是抄個官網 README,很多重要的東西不說清楚。只好自己研究了一下。

NSQ 的全家桶介紹

從命令行啓動

可以直接下載二進制文件。開三個終端,分別執行:

nsqlookupd
nsqd --lookupd-tcp-address=127.0.0.1:4160 --broadcast-address=127.0.0.1
nsqadmin --lookupd-http-address=127.0.0.1:4161

go-nsq 的使用

我封裝了一個包:

package mq

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "time"

    "github.com/nsqio/go-nsq"
    "go.uber.org/zap"
)

type MessageQueueConfig struct {
    NsqAddr         string
    NsqLookupdAddr  string
    SupportedTopics []string
}

type MessageQueue struct {
    config    MessageQueueConfig
    producer  *nsq.Producer
    consumers map[string]*nsq.Consumer
}

func NewMessageQueue(config MessageQueueConfig) (mq *MessageQueue, err error) {
    zap.L().Debug("New message queue")
    producer, err := initProducer(config.NsqAddr)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    consumers := make(map[string]*nsq.Consumer)
    for _, topic := range config.SupportedTopics {
        nsq.Register(topic,"default")
        consumers[topic], err = initConsumer(topic, "default", config.NsqAddr)
        if err != nil {
            return
        }
    }
    return &MessageQueue{
        config:    config,
        producer:  producer,
        consumers: consumers,
    }, nil
}

func (mq *MessageQueue) Run() {
    for name, c := range mq.consumers {
        zap.L().Info("Run consumer for " + name)
        // c.ConnectToNSQLookupd(mq.config.NsqLookupdAddr)
        c.ConnectToNSQD(mq.config.NsqAddr)
    }
}

func initProducer(addr string) (producer *nsq.Producer, err error) {
    zap.L().Debug("initProducer to " + addr)
    config := nsq.NewConfig()
    producer, err = nsq.NewProducer(addr, config)    
    return
}

func initConsumer(topic string, channel string, address string) (c *nsq.Consumer, err error) {
    zap.L().Debug("initConsumer to " + topic + "/" + channel)
    config := nsq.NewConfig()
    config.LookupdPollInterval = 15 * time.Second
    c, err = nsq.NewConsumer(topic, channel, config)
    return
}

func (mq *MessageQueue) Pub(name string, data interface{}) (err error) {
    body, err := json.Marshal(data)
    if err != nil {
        return
    }
    zap.L().Info("Pub " + name + " to mq. data = " + string(body))
    return mq.producer.Publish(name, body)
}

type Messagehandler func(v []byte)

func (mq *MessageQueue) Sub(name string, handler Messagehandler) (err error) {
    zap.L().Info("Subscribe " + name)
    v, ok := mq.consumers[name]
    if !ok {
        err = fmt.Errorf("No such topic: " + name)
        return
    }
    v.AddHandler(nsq.HandlerFunc(func(message *nsq.Message) error {
        handler(message.Body)
        return nil
    }))
    return
}

使用示例:

    m, err := mq.NewMessageQueue(mq.MessageQueueConfig{
        NsqAddr:         "127.0.0.1:4150",
        NsqLookupdAddr:  "127.0.0.1:4161",
        SupportedTopics: []string{"hello"},
    })

    if err != nil {
        zap.L().Fatal("Message queue error: " + err.Error())
    }

    m.Sub("hello", func(resp []byte) {
        zap.L().Info("S1 Got: " + string(resp))
    })
    m.Sub("hello", func(resp []byte) {
        zap.L().Info("S2 Got: " + string(resp))
    })
    m.Run()
    err = m.Pub("hello", "world")
    if err != nil {
        zap.L().Fatal("Message queue error: " + err.Error())
    }
    err = m.Pub("hello", "tom")
    if err != nil {
        zap.L().Fatal("Message queue error: " + err.Error())
    }

    sigChan := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(sigChan, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)
    <-sigChan
    os.Exit(0);

主要是進行解耦合,這樣萬一我們換成 Kalfa 之類的隊列,就可以不用動業務代碼。

輸出結果:

2021-11-07T19:13:41.886+0800    DEBUG   mq/mq.go:29     New message queue
2021-11-07T19:13:41.886+0800    DEBUG   mq/mq.go:58     initProducer to 127.0.0.1:4150
2021-11-07T19:13:41.887+0800    DEBUG   mq/mq.go:65     initConsumer to hello/default
2021-11-07T19:13:41.887+0800    INFO    mq/mq.go:84     Subscribe hello
2021-11-07T19:13:41.887+0800    INFO    mq/mq.go:84     Subscribe hello
2021-11-07T19:13:41.887+0800    INFO    mq/mq.go:51     Run consumer for hello
2021/11/07 19:13:41 INF    2 [hello/default] (127.0.0.1:4150) connecting to nsqd
2021-11-07T19:13:41.887+0800    INFO    mq/mq.go:77     Pub hello to mq. data = "world"
2021/11/07 19:13:41 INF    1 (127.0.0.1:4150) connecting to nsqd
2021-11-07T19:13:41.888+0800    INFO    mq/mq.go:77     Pub hello to mq. data = "tom"
2021-11-07T19:13:41.888+0800    INFO    buqi-admin-backend/main.go:60   S1 Got: "world"
2021-11-07T19:13:41.888+0800    INFO    buqi-admin-backend/main.go:63   S2 Got: "tom"

從輸出結果我們可以確認一個事實,就是對於訂閱了同一個 topic,同一個 channel 的不同消費者,當消息湧入時,將會負載均衡——每個 Handler 只會收到一個消息

遇到的問題

TOPIC_NOT_FOUND

遇到兩個原因。

其一是大小寫,Topic 名是大小寫敏感的,因此 Hellohello 是兩個不同的 topic,寫代碼時應該規範操作:抽取常量,並維護一個所有 Topic 的列表。

其二是 Topic 未創建。第一次 pub 之後,對應的 topic/channel 才能創建。建議寫個腳本調用 /topic/create 接口一次性創建好,不然後面第二次重試訂閱的時候才能收到消息,造成不可預料的延遲。

發現客戶端輪詢 HTTP

這是因爲 NsqLookupd 本身是一箇中介,可以管理一堆不同 IP 的 nsqd,那麼我們就不可能永遠只連接一個 nsq,所以就要輪詢來確認有哪些客戶端。

對於小項目,可以繞過 NsqLookupd:

        // c.ConnectToNSQLookupd(mq.config.NsqLookupdAddr)
        c.ConnectToNSQD(mq.config.NsqAddr)

如何讓多個消費者消費同一個 topic?

顯然,根據 nsq 的機制,我們需要讓同一個 topic 的消費者使用不同的通道。一種方法是隨機化 channel,比如使用一個遞增量作爲 channel 名。

第二種方法是根據用途定義 channel 名。

第三種方法:據說可以使用 AddConcurrentHandlers,尚未研究。

第四種方法:我們把 Handler 中介化,使用一個消費者去消費,但是手動將消息送入應用層的一個自定義的流水線,讓流水線的 filter 去處理消息。我猜這樣還能避免一些臨界區問題。

我們試一下第四種方法。(代碼已發佈到 GIST,Github 用戶名 Pluveto)

https://gist.github.com/pluveto/f380362ec04cf4849e5bc9a79c751204

實現流水線 Handler

package mq

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "time"

    "github.com/nsqio/go-nsq"
    "go.uber.org/zap"
)

type MessageQueueConfig struct {
    NsqAddr         string
    NsqLookupdAddr  string
    EnableLookupd   bool
    SupportedTopics []string
}

type MessageQueue struct {
    subscribers map[string]Subscriber
    config      MessageQueueConfig
    producer    *nsq.Producer
}

type Messagehandler func([]byte) bool

// LinkedHandlerNode 第一個節點爲頭節點,Handler 必須爲 nil
type LinkedHandlerNode struct {
    Handler  *Messagehandler
    Index    int
    NextNode *LinkedHandlerNode
}

type Subscriber struct {
    HandlerHeadNode *LinkedHandlerNode
    Consumer        *nsq.Consumer
    Handler         nsq.HandlerFunc
}

func createProducer(addr string) (producer *nsq.Producer, err error) {
    zap.L().Debug("initProducer to " + addr)
    config := nsq.NewConfig()
    producer, err = nsq.NewProducer(addr, config)
    return
}

func createConsumer(topic string, channel string, address string) (c *nsq.Consumer, err error) {
    zap.L().Debug("initConsumer to " + topic + "/" + channel)
    config := nsq.NewConfig()
    config.LookupdPollInterval = 15 * time.Second
    c, err = nsq.NewConsumer(topic, channel, config)
    return
}

func NewMessageQueue(config MessageQueueConfig) (mq *MessageQueue, err error) {    
    zap.L().Debug("New message queue")
    producer, err := createProducer(config.NsqAddr)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    subscribers := make(map[string]Subscriber)
    for _, topic := range config.SupportedTopics {
        nsq.Register(topic, "default")
        consumer, err := createConsumer(topic, "default", config.NsqAddr)
        if err != nil {
            return nil, err
        }
        // 頭節點不參與實際使用,所以 Index = -1
        headNode := &LinkedHandlerNode{Index: -1}
        hubHandler := nsq.HandlerFunc(func(message *nsq.Message) error {
            // 循環鏈式調用各個 Handler
            curNode := headNode.NextNode
            // 當不存在任何用戶定義的 Handler 時拋出警告
            if(nil == curNode){
                return fmt.Errorf("No handler provided!")
            }
            for nil != curNode {
                msg := message.Body
                zap.S().Debugf("handler[%v] for %v is invoked", curNode.Index, topic)
                stop := (*curNode.Handler)(msg)
                if stop {
                    zap.S().Debugf("the message has stopped spreading ")
                    break
                }
                curNode = curNode.NextNode
            }
            return nil
        })
        consumer.AddHandler(hubHandler)
        subscribers[topic] = Subscriber{
            Consumer:        consumer,
            HandlerHeadNode: headNode,
        }
    }
    return &MessageQueue{
        config:      config,
        producer:    producer,
        subscribers: subscribers,
    }, nil
}

func (mq *MessageQueue) Run() {
    for name, s := range mq.subscribers {
        zap.L().Info("Run consumer for " + name)
        if mq.config.EnableLookupd {
            s.Consumer.ConnectToNSQLookupd(mq.config.NsqLookupdAddr)
        } else {
            s.Consumer.ConnectToNSQD(mq.config.NsqAddr)
        }
    }
}

func (mq *MessageQueue) IsTopicSupported(topic string) bool {

    for _, v := range mq.config.SupportedTopics {
        if v == topic {
            return true
        }
    }
    return false
}

// Pub 向消息隊列發送一個消息
func (mq *MessageQueue) Pub(topic string, data interface{}) (err error) {
    if !mq.IsTopicSupported(topic) {
        err = fmt.Errorf("unsupported topic name: " + topic)
        return
    }
    body, err := json.Marshal(data)
    if err != nil {
        return
    }
    zap.L().Info("Pub " + topic + " to mq. data = " + string(body))
    return mq.producer.Publish(topic, body)
}

// Sub 從消息隊列訂閱一個消息
func (mq *MessageQueue) Sub(topic string, handler Messagehandler) (err error) {
    if !mq.IsTopicSupported(topic) {
        err = fmt.Errorf("unsupported topic name: " + topic)
        return
    }
    zap.L().Info("Subscribe " + topic)
    subscriber, ok := mq.subscribers[topic]
    if !ok {
        err = fmt.Errorf("No such topic: " + topic)
        return
    }
    // 抵達最後一個有效鏈表節點
    curNode := subscriber.HandlerHeadNode
    for nil != curNode.NextNode {
        curNode = curNode.NextNode
    }
    // 創建節點
    curNode.NextNode = &LinkedHandlerNode{
        Handler:  &handler,
        Index:    1 + curNode.Index,
        NextNode: nil,
    }
    return
}

這裏的思想是給每個消費者預先創建唯一的 Handler,這個 Handler 會依次調用鏈表中的各個具體的 Handler。當用戶訂閱 Topic 時,將用戶提供的 Handler 添加到鏈表末尾。

使用示例:

    m, err := mq.NewMessageQueue(mq.MessageQueueConfig{
        NsqAddr:         "127.0.0.1:4150",
        NsqLookupdAddr:  "127.0.0.1:4161",
        SupportedTopics: []string{"hello"},
        EnableLookupd:   false,
    })

    if err != nil {
        zap.L().Fatal("Message queue error: " + err.Error())
    }

    m.Sub("hello", func(resp []byte) bool {
        zap.L().Info("S1 Got: " + string(resp))
        return false
    })
    m.Sub("hello", func(resp []byte) bool {
        zap.L().Info("S2 Got: " + string(resp))
        return true
    })
    m.Sub("hello", func(resp []byte) bool {
        zap.L().Info("S3 Got: " + string(resp))
        return false
    })
    m.Run()
    err = m.Pub("hello", "world")
    if err != nil {
        zap.L().Fatal("Message queue error: " + err.Error())
    }
    err = m.Pub("hello", "tom")
    if err != nil {
        zap.L().Fatal("Message queue error: " + err.Error())
    }

    sigChan := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(sigChan, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)
    <-sigChan
    os.Exit(0)

輸出:

2021-11-07T20:30:38.448+0800    DEBUG   mq/mq.go:40     New message queue
2021-11-07T20:30:38.448+0800    DEBUG   mq/mq.go:89     initProducer to 127.0.0.1:4150
2021-11-07T20:30:38.448+0800    DEBUG   mq/mq.go:96     initConsumer to hello/default
2021-11-07T20:30:38.448+0800    INFO    mq/mq.go:113    Subscribe hello
2021-11-07T20:30:38.448+0800    INFO    mq/mq.go:113    Subscribe hello
2021-11-07T20:30:38.448+0800    INFO    mq/mq.go:113    Subscribe hello
2021-11-07T20:30:38.448+0800    INFO    mq/mq.go:82     Run consumer for hello
2021/11/07 20:30:38 INF    2 [hello/default] (127.0.0.1:4150) connecting to nsqd
2021-11-07T20:30:38.454+0800    INFO    mq/mq.go:108    Pub hello to mq. data = "world"
2021/11/07 20:30:38 INF    1 (127.0.0.1:4150) connecting to nsqd
2021-11-07T20:30:38.455+0800    INFO    mq/mq.go:108    Pub hello to mq. data = "tom"
2021-11-07T20:30:38.455+0800    DEBUG   mq/mq.go:57     handler[0] for hello is invoked
2021-11-07T20:30:38.455+0800    INFO    buqi-admin-backend/main.go:60   S1 Got: "world"
2021-11-07T20:30:38.455+0800    DEBUG   mq/mq.go:57     handler[1] for hello is invoked
2021-11-07T20:30:38.455+0800    INFO    buqi-admin-backend/main.go:64   S2 Got: "world"
2021-11-07T20:30:38.455+0800    DEBUG   mq/mq.go:60     the message has stopped spreading 
2021-11-07T20:30:38.455+0800    DEBUG   mq/mq.go:57     handler[0] for hello is invoked
2021-11-07T20:30:38.455+0800    INFO    buqi-admin-backend/main.go:60   S1 Got: "tom"
2021-11-07T20:30:38.455+0800    DEBUG   mq/mq.go:57     handler[1] for hello is invoked
2021-11-07T20:30:38.455+0800    INFO    buqi-admin-backend/main.go:64   S2 Got: "tom"
2021-11-07T20:30:38.455+0800    DEBUG   mq/mq.go:60     the message has stopped spreading 
^C

可以看到,Handler 返回 true 時,就可以阻斷消息的傳播。

轉自:segmentfault.com/a/1190000040923001

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