.NET Core微服务之基于EasyNetQ使用RabbitMQ消息队列

一、消息队列与RabbitMQ

1.1 消息队列

　　“消息”是在两台计算机间传送的数据单位。消息可以非常简单，例如只包含文本字符串；也可以更复杂，可能包含嵌入对象。消息被发送到队列中，“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。

　　消息队列（Message Queue），是分布式系统中重要的组件，其通用的使用场景可以简单地描述为：

当不需要立即获得结果，但是并发量又需要进行控制的时候，差不多就是需要使用消息队列的时候。　　

　　消息队列主要解决了应用耦合、异步处理、流量削锋等问题。当前使用较多的消息队列有RabbitMQ、RocketMQ、ActiveMQ、Kafka、ZeroMQ、MetaMq等，而部分数据库如Redis、Mysql以及phxsql也可实现消息队列的功能。更多详细内容请参考：《消息队列及其应用场景介绍》

　　我也在前几年写过一篇基于Redis做消息队列的文章，对消息队列的一个应用场景做了介绍，没有了解过的童鞋可以看看。

1.2 RabbitMQ

　　RabbitMQ是一款基于AMQP（高级消息队列协议），由Erlang开发的开源消息队列组件。是一款优秀的消息队列组件，他由两部分组成：服务端和客户端，客户端支持多种语言的驱动，如：.Net、JAVA、Erlang等。

　　网上有很多性能比较的文章，例如在1百万条1k的消息下，每秒种的收发情况如下图所示：

　　性能比较

　　这里不过多介绍RabbitMQ，有关RabbitMQ的一些需要了解的概念你可以通过下面的文章了解：

　　颜圣杰，《RabbitMQ知多少》

　　如果你想了解RabbitMQ与Kafka的对比，可以阅读这篇文章：《开源软件成熟度评测报告-分布式消息中间件》

　　而EasyNetQ呢，它是一款基于RabbitMQ.Client封装的API库，正如其名，使用起来比较Easy，它把原RabbitMQ.Client中的很多操作都进行了再次封装，让开发人员减少了很多工作量。

二、RabbitMQ的安装

2.1 Linux下的安装

　　这里不演示如何在Linux下安装，但推荐生产环境使用Linux，下面是一些参考资料：

　　mcgrady，《Linux下RabbitMQ的安装》

　　晓晨Master，《.NET Core使用RabbitMQ》

　　牛头人，《Linux安装RabbitMQ》

　　一只猪儿虫，《RabbitMQ Linux安装》

2.2 Windows下的安装

　　开发环境下，我一般使用Windows Server虚拟机，所以这里说明下如何在Windows下安装：

　　（1）下载Erlang和RabbitMQ (这里我选则的并非最新版本，而是etp20.3和rabbitmq3.7.5)

　　（2）首先安装Erlang，然后添加环境变量（如果添加了，则skip这一步）并加到PATH中

　　（3）其次安装RabbitMQ，一路Next，安装完成后也为其添加环境变量并添加到PATH中

　　（4）检查是否安装成功：rabbitmqctl status

　　这里我碰到了如下的错误：

　　解决方法：

　　更正erlang.cookie文件，详情请参考：https://blog.csdn.net/u012637358/article/details/80078610

　　最终状态：

　　检查Windows服务，发现已经自动注册了一个服务：

　　（5）激活Web管理插件，然后检查是否可见（http://127.0.0.1:15672）

2.3 一些必要的配置

　　（1）使用默认账号:guest/guest登录进去，添加一个新用户（Administrator权限），并设置其Permission

　　（2）添加新的虚拟机（默认为/，这里我添加一个名为EDCVHOST的虚拟机）

　　（3）绑定新添加的用户到新的虚拟机上，接下来在我们的程序中就主要使用admin这个用户和EDCVHOST这个虚拟机

　　*.当然，为了安全考虑，你也可以把guest用户remove掉

三、Quick Start:第一个消息队列

3.1 项目准备

　　这里为了快速的演示如何使用EasyNetQ，我们来一个QuickStart，准备三个项目：两个Console程序和一个Class Library。

　　其中，对Publisher和Subscriber项目安装EasyNetQ：

NuGet>Install-Package EasyNetQ　　

　　针对Messages类库，新增一个class如下：

    public class TextMessage
    {
        public string Text { get; set; }
    }

3.2 我是Publisher

　　添加以下代码：

    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            var connStr = "host=192.168.80.71;virtualHost=EDCVHOST;username=admin;password=edison";

            using (var bus = RabbitHutch.CreateBus(connStr))
            {
                var input = "";
                Console.WriteLine("Please enter a message. 'Quit' to quit.");
                while ((input = Console.ReadLine()) != "Quit")
                {
                    bus.Publish(new TextMessage
                    {
                        Text = input
                    });
                }
            }
        }
    }

　　可以看到，我们在其中使用EasyNetQ高度封装的接口创建了一个IBus接口的实例，通过这个IBus实例我们可以通过一个超级Easy的Publish接口进行发布消息。这里主要是读取用户在控制台中输入的消息字符串进行发送。实际中，发送的一般都是一个或多个复杂的实体对象。

3.3 我是Subscriber

　　添加如下所示代码：

    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            var connStr = "host=192.168.80.71;virtualHost=EDCVHOST;username=admin;password=edison";

            using (var bus = RabbitHutch.CreateBus(connStr))
            {
                bus.Subscribe<TextMessage>("my_test_subscriptionid", HandleTextMessage);

                Console.WriteLine("Listening for messages. Hit <return> to quit.");
                Console.ReadLine();
            }
        }

        public static void HandleTextMessage(TextMessage textMessage)
        {
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            Console.WriteLine("Got message: {0}", textMessage.Text);
            Console.ResetColor();
        }
    }

　　这里主要是通过IBus实例去订阅消息（这里是除非用户关闭程序否则一直处于监听状态），当发布者发布了指定类型的消息之后，这里就把它打印出来（红色字体显示）。

3.4 简单测试

　　通过控制台信息查看结果：

　　通过RabbitMQ管理界面查看：

　　（1）通过Connections Tab可以发现我们的两个客户端都在Running中

　　（2）通过Queues Tab查看目前已有的队列=>可以看到目前我们只注册了一个队列

四、在ASP.NET Core中的使用

4.1 案例结构与说明

　　这里假设有这样一个场景，客户通过浏览器提交了一个保单，这个保单中包含一些客户信息，ClientService将这些信息处理后发送一个消息到RabbitMQ中，NoticeService和ZAPEngineService订阅了这个消息。NoticeService会将客户信息取出来并获取一些更多信息为客户发送Email，而ZAPEngineService则会根据客户的一些关键信息（比如：年龄，是否吸烟，学历，年收入等等）去数据库读取一些规则来生成一份Question List并存入数据库。

4.2 项目准备工作

　　创建上面提到的这几个项目，这里我选择ASP.NET Core WebAPI类型。

　　分别为这几个项目通过NuGet安装EasyNetQ组件，并且通过以下代码注入统一的IBus实例对象：

    public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
      // IoC - EventBus
      services.AddSingleton(RabbitHutch.CreateBus(Configuration["MQ:Dev"]));
      ......
    }

　　这里我将连接字符串写到了配置文件中，请参考上面的QuickStart中的内容。

　　下面是这个demo用到的一个消息对象实体：通过标签声明队列名称。

    [Queue("Qka.Client", ExchangeName = "Qka.Client")]
    public class ClientMessage
    {
        public int ClientId { get; set; }
        public string ClientName { get; set; }
        public string Sex { get; set; }
        public int Age { get; set; }
        // N: Non-Smoker, S: Smoker
        public string SmokerCode { get; set; }
        // Bachelor, Master, Doctor
        public string Education { get; set; }
        public decimal YearIncome { get; set; }
    }

　　此外，为了充分简化代码量，EasyNetQ提供了一个AutoSubscriber的方式，可以通过接口和标签快速地让一个类成为Consumer。详细内容参考：https://github.com/EasyNetQ/EasyNetQ/wiki/Auto-Subscriber

　　这里为了快速的在项目中使用Subscriber，添加一个扩展方法，它会从注入的服务中取出IBus实例对象，并自动帮我们进行Subscriber（那些实现了IConsume接口的类）的注册。具体用法见后面的介绍。

    public static class AppBuilderExtension
    {
        public static IApplicationBuilder UseSubscribe(this IApplicationBuilder appBuilder, string subscriptionIdPrefix, Assembly assembly)
        {
            var services = appBuilder.ApplicationServices.CreateScope().ServiceProvider;

            var lifeTime = services.GetService<IApplicationLifetime>();
            var bus = services.GetService<IBus>();
            lifeTime.ApplicationStarted.Register(() =>
            {
                var subscriber = new AutoSubscriber(bus, subscriptionIdPrefix);
                subscriber.Subscribe(assembly);
                subscriber.SubscribeAsync(assembly);
            });

            lifeTime.ApplicationStopped.Register(() => bus.Dispose());

            return appBuilder;
        }
    }

4.3 Publisher：ClientService

　　ClientService作为发布者，这里假设我们在API中处理完业务代码后，将message发布给RabbitMQ：

    [Produces("application/json")]
    [Route("api/Client")]
    public class ClientController : Controller
    {
        private readonly IClientService clientService;
        private readonly IBus bus;

        public ClientController(IClientService _clientService, IBus _bus)
        {
            clientService = _clientService;
            bus = _bus;
        }

        ......

        [HttpPost]
        public async Task<string> Post([FromBody]ClientDTO clientDto)
        {
            // Business Logic here...
            // eg.Add new client to your service databases via EF
            // Sample Publish
            ClientMessage message = new ClientMessage
            {
                ClientId = clientDto.Id.Value,
                ClientName = clientDto.Name,
                Sex = clientDto.Sex,
                Age = 29,
                SmokerCode = "N",
                Education = "Master",
                YearIncome = 100000
            };
            await bus.PublishAsync(message);

            return "Add Client Success! You will receive some letter later.";
        }
    }

　　当然，你可以使用同步方法：bus.Publish(message);

4.4 Subscriber: NoticeService & ZAPEngineService

　　（1）NoticeService：新增一个实现IConsume接口的Consumer类

    public class ClientMessageConsumer: IConsumeAsync<ClientMessage>
    {
        [AutoSubscriberConsumer(SubscriptionId = "ClientMessageService.Notice")]
        public Task ConsumeAsync(ClientMessage message)
        {
            // Your business logic code here
            // eg.Build one email to client via SMTP service
            // Sample console code
            System.Console.ForegroundColor = System.ConsoleColor.Red;
            System.Console.WriteLine("Consume one message from RabbitMQ : {0}, I will send one email to client.", message.ClientName);
            System.Console.ResetColor();

            return Task.CompletedTask;
        }
    }

　　这里为了演示效果，增加了一些输出信息的代码，下面的ZAPEngineService也是一样，不再赘述。

　　（2）ZAPEngineService：新增一个实现IConsume接口的Consumer类

    public class ClientMessageConsumer : IConsumeAsync<ClientMessage>
    {
        [AutoSubscriberConsumer(SubscriptionId = "ClientMessageService.ZapQuestion")]
        public Task ConsumeAsync(ClientMessage message)
        {
            // Your business logic code here
            // eg.Generate one ZAP question records into database and send to client
            // Sample console code
            System.Console.ForegroundColor = System.ConsoleColor.Red;
            System.Console.WriteLine("Consume one message from RabbitMQ : {0}, I will generate one ZAP question list to client", message.ClientName);
            System.Console.ResetColor();

            return Task.CompletedTask;
        }
    }

　　注意两个Consumer的SubscriptionId不能一样，否则无法接受到消息。

　　（3）为两个Consumer使用扩展方法：UseSubscribe

    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, IApplicationLifetime lifetime)
    {
        ......

        // easyNetQ
        app.UseSubscribe("ClientMessageService", Assembly.GetExecutingAssembly());
    }

4.5 简单测试

　　（1）借助Postman向ClientService发起Post请求

　　（2）查看NoticeService的日志信息

　　（3）查看ZAPEngineService的日志信息

　　（4）查看RabbitMQ的管理控制台：

五、小结

　　本篇超级简单地介绍了一下消息队列与RabbitMQ，通过使用EasyNetQ这个基于RabbitMQ.Client的客户端做了一个QuickStart演示了在.NET Core环境下如何进行消息的发布与订阅，并通过一个微服务的小案例演示了如何在ASP.NET Core环境下如何基于EasyNetQ完成消息的发布与订阅，看起来就像一个类似于简单的事件总线。当然，本篇的内容都十分基础，如果要应用好RabbitMQ，还得把那些基础概念（如：Channel，Exchange等）弄清楚，然后去理解一下事件总线的概念，实际中还得考虑数据一致性等等，路途漫漫，继续加油吧！