PHP高级编程之消息队列

PHP高级编程之消息队列

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Mr. Neo Chen (陈景峰), netkiller, BG7NYT

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2015-10-20

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1. 什么是消息队列

消息队列（英语：Message queue）是一种进程间通信或同一进程的不同线程间的通信方式

2. 为什么使用消息队列

消息队列技术是分布式应用间交换信息的一种技术。消息队列可驻留在内存或磁盘上,队列存储消息直到它们被应用程序读出。通过消息队列，应用程序可独立地执行，它们不需要知道彼此的位置、或在继续执行前不需要等待接收程序接收此消息。

3. 什么场合使用消息队列

你首先需要弄清楚，消息队列与远程过程调用的区别，在很多读者咨询我的时候，我发现他们需要的是RPC(远程过程调用)，而不是消息队列。

消息队列有同步或异步实现方式，通常我们采用异步方式使用消息队列，远程过程调用多采用同步方式。

MQ与RPC有什么不同？ MQ通常传递无规则协议，这个协议由用户定义并且实现存储转发；而RPC通常是专用协议，调用过程返回结果。

4. 什么时候使用消息队列

同步需求，远程过程调用(PRC)更适合你。

异步需求，消息队列更适合你。

目前很多消息队列软件同时支持RPC功能，很多RPC系统也能异步调用。

消息队列用来实现下列需求

1. 存储转发

2. 分布式事务

3. 发布订阅

4. 基于内容的路由

5. 点对点连接

5. 谁负责处理消息队列

通常的做法，如果小的项目团队可以有一个人实现，包括消息的推送，接收处理。如果大型团队，通常是定义好消息协议，然后各自开发各自的部分， 例如一个团队负责写推送协议部分，另一个团队负责写接收与处理部分。

那么为什么我们不讲消息队列框架化呢？

框架化有几个好处：

1. 开发者不用学习消息队列接口
2. 开发者不需要关心消息推送与接收
3. 开发者通过统一的API推送消息
4. 开发者的重点是实现业务逻辑功能

6. 怎么实现消息队列框架

下面是作者开发的一个SOA框架，该框架提供了三种接口，分别是SOAP,RESTful,AMQP(RabbitMQ)，理解了该框架思想，你很容易进一步扩展，例如增加XML-RPC, ZeroMQ等等支持。

https://github.com/netkiller/SOA

本文只讲消息队列框架部分。

6.1. 守护进程

消息队列框架是本地应用程序（命令行程序），我们为了让他在后台运行，需要实现守护进程。

https://github.com/netkiller/SOA/blob/master/bin/rabbitmq.php

每个实例处理一组队列，实例化需要提供三个参数，$queueName = '队列名', $exchangeName = '交换名', $routeKey = '路由'

$daemon = new \framework\RabbitDaemon($queueName = 'email', $exchangeName = 'email', $routeKey = 'email');
			

守护进程需要使用root用户运行，运行后会切换到普通用户，同事创建进程ID文件，一边进程停止的时候使用。

守护进程核心代码https://github.com/netkiller/SOA/blob/master/system/rabbitdaemon.class.php

6.2. 消息队列协议

消息协议是一个数组，将数组序列化或者转为JSON推送到消息队列服务器，这里使用json格式的协议。

$msg = array(
	'Namespace'=>'namespace',
	"Class"=>"Email",
	"Method"=>"smtp",
	"Param" => array(
		$mail, $subject, $message, null
	)
);			
			

序列化后的协议

{"Namespace":"single","Class":"Email","Method":"smtp","Param":["[email protected]","Hello"," TestHelloWorld",null]}			
			

使用json格式是考虑到通用性，这样推送端可以使用任何语言。如果不考虑兼容，建议使用二进制序列化，例如msgpack效率更好。

6.3. 消息队列处理

消息队列处理核心代码

https://github.com/netkiller/SOA/blob/master/system/rabbitmq.class.php

所以消息的处理在下面一段代码中进行

$this->queue->consume(function($envelope, $queue) {

	$speed = microtime(true);
	
	$msg = $envelope->getBody();
	$result = $this->loader($msg);
	$queue->ack($envelope->getDeliveryTag()); //手动发送ACK应答

	//$this->logging->info(''.$msg.' '.$result)
	$this->logging->debug('Protocol: '.$msg.' ');
	$this->logging->debug('Result: '. $result.' ');
	$this->logging->debug('Time: '. (microtime(true) - $speed) .'');
});
			

public function loader($msg = null) 负责拆解协议，然后载入对应的类文件，传递参数，运行方法，反馈结果。

Time 可以输出程序运行所花费的时间，对于后期优化十分有用。

提示

loader() 可以进一步优化，使用多线程每次调用loader将任务提交到线程池中，这样便可以多线程处理消息队列。

6.4. 测试

测试代码 https://github.com/netkiller/SOA/blob/master/test/queue/email.php

			
<?php
$queueName = 'example';
$exchangeName = 'email';
$routeKey = 'email';
$mail = $argv[1];
$subject = $argv[2];
$message = empty($argv[3]) ? 'Hello World!' : ' '.$argv[3];

 
$connection = new AMQPConnection(array(
	'host' => '192.168.4.1', 
	'port' => '5672', 
	'vhost' => '/', 
	'login' => 'guest', 
	'password' => 'guest'
	));
$connection->connect() or die("Cannot connect to the broker!\n");
 
$channel = new AMQPChannel($connection);
$exchange = new AMQPExchange($channel);
$exchange->setName($exchangeName);
$queue = new AMQPQueue($channel);
$queue->setName($queueName);
$queue->setFlags(AMQP_DURABLE);
$queue->declareQueue();

$msg = array(
	'Namespace'=>'namespace',
	"Class"=>"Email",
	"Method"=>"smtp",
	"Param" => array(
		$mail, $subject, $message, null
	)
);

$exchange->publish(json_encode($msg), $routeKey);
printf("[x] Sent %s \r\n", json_encode($msg));


$connection->disconnect();	
					
			

这里只给出了少量测试与演示程序，如有疑问请到渎者群，或者公众号询问。

7. 总结

该消息队列框架还比较简陋，但在生产环境已经运行很长一段时间，效果还是不错的。同时降低了消息队列的开发难度，开发者更多的时间是考虑业务逻辑的实现，而不用操心消息队列本身的使用。

8. 延伸阅读

PHP高级编程之守护进程

PHP高级编程之多线程