Azure 基础：Queue Storage

Azure Storage 是微软 Azure 云提供的云端存储解决方案，当前支持的存储类型有 Blob、Queue、File 和 Table。

笔者在前文中介绍了 File Storage 的基本用法，本文将介绍 Queue Storage 的主要使用方法。

Queue Storage 是什么？

Azure Queue Storage 是一个存储大量消息的存储服务，这些消息可以在任何地方通过 HTTP/HTTPS 访问。每条消息最大 64K，消息的数据量几乎不受限制 (除非超出了您的 Storage Account 的总容量) 。

下面是 Queue Storage 典型的应用场景：
1.    创建未处理任务的队列，以便异步的处理这些任务。
2.    把消息从 web role 传递给 worker role 进行处理。

Azure Queue Storage的结构

下图描述了 Queue Storage 的基本组织结构：

Azure Storage Account:

Storage Account 是用来管理 Azure Storage 的一个命名空间，主要用来控制存储数据的访问权限和计费。对 Blob、Queue、File 和 Table 这些 Azure 提供的存储服务的访问控制都是通过 Storage Account 来进行的，所以要想使用 Queue Storage，需要先创建你的 Storage Account。

Queue:

每个 Queue 都是一组消息的集合。每一条消息都必须属于一个 Queue。Queue 名称中的字符必须是小写。

Message:

每条 Message 的最大长度为 64KB，Message 在 Queue 中停留的最长时间为 7 天。

URL format:

Queue 的 URL 地址格式为：

http://<storage account>.queue.core.windows.net/<queuename>

下面是个更真实的例子：

http://nickstorage.queue.core.windows.net/app1tasks

如果您还不熟悉 Azure Storage Account 的使用，以及如何通过 WindowsAzure.Storage 库访问 Azure Storage，请参考前文《Azure Table storage 基本用法》中的介绍，这里就不重复了。

为了方便查看 C# 代码执行的结果，本文使用了 MS 发布的一个 Azure Storage 客户端工具：Microsoft Azure Storage Explorer，文中简称为 Storage Explorer。下面是 Queue Storage 的一个截图：

接下来我们通过 C# 代码来介绍如何操作 Queue Storage。

创建 Queue

我们先来创建一个名为 "app2tasks" 的 Queue:

// CloudStorageAccount 类表示一个 Azure Storage Account，我们需要先创建它的实例，才能访问属于它的资源。
// 注意连接字符串中的xxx和yyy，分别对应Access keys中的Storage account name 和 key。
CloudStorageAccount storageAccount = CloudStorageAccount.Parse("DefaultEndpointsProtocol=https;AccountName=xxx;AccountKey=yyy");

// CloudQueueClient 类是 Windows Azure Queue Service 客户端的逻辑表示，我们需要使用它来配置和执行对 Queue Storage 的操作。
CloudQueueClient queueClient = storageAccount.CreateCloudQueueClient();
// CloudQueue 表示一个 Queue 对象, 绝大多数的操作都是通过这个对象完成的。
CloudQueue queue = queueClient.GetQueueReference("app2tasks");
// 如果不存在就创建名称为 "app2tasks" 的 Queue。
queue.CreateIfNotExists();

执行上面的代码，然后在 Storage Explorer 中查看结果：

把消息插入 Queue

现实的应用场景中肯定有一个或多个程序产生 Message 并插入到 Queue 中，接下来我们看看用 C# 如何实现：

string current = DateTime.Now.ToString();
// 把消息插入到队列中。
CloudQueueMessage message = new CloudQueueMessage("Hello, World. -- " + current);
queue.AddMessage(message)

调用几次上面的代码看看结果如何：

我通过三次调用向 Queue 中加入了三条消息，请注意插入它们的时间，分别是 11:33:45，11:33:57，和 11.34:16。在接下来的描述中我分别称它们为第一条消息、第二条消息和第三条消息。

查看 Queue 中的消息

既然是队列，肯定有队头和队尾，消息从队头出队从队尾入队。那么能不能查看一下队头的消息 (也就是下一条要处理的消息，此处只是查看并不是要处理) 呢？当然可以：

// 总是取到队头的消息，没有消息出队。
// 消息在队列中的位置、可见状态也没有发生变化。 
CloudQueueMessage peekedMessage = queue.PeekMessage();

PeekMessage 方法总是取到处于队头位置的那条消息，并且不改变队列的状态！

为了帮助小伙伴们更深刻地理解 PeekMessage 方法的内涵，笔者从网上找了一张解释 peek 一词的图片，请注意图片中的黄色线条：

(本图片来自于互联网，如有版权问题请与笔者联系。)

查看 Queue 的长度

经常的查看 Queue 的长度是个不错的注意，因为你需要避免一些由于 Queue 过长带来的问题：

// 获取 Queue 的属性。
queue.FetchAttributes();
int? cachedMessageCount = queue.ApproximateMessageCount;

更新 Queue 中的消息

如果一条消息已经被添加到 Queue 中了，但是又需要更新其内容该怎么办？我们可以找到这条消息然后更新它的内容：

CloudQueueMessage message = queue.GetMessage();
// 执行 getmessage(), 队头的消息会变得不可见。
message.SetMessageContent("Updated contents.");
queue.UpdateMessage(message,
    TimeSpan.FromSeconds(60.0), 
    MessageUpdateFields.Content | MessageUpdateFields.Visibility);
// 更新完消息内容的60s 之后，该消息会重新可见，但是是在队尾。

执行上面的代码后，我们发现在 Storage Explorer 中"第一条消息"不见了。过了 60 秒之后它又重新出现在 Storage Explorer 中，但是它的内容已经变化，位置也成了队尾：

此时我们也只能通过 ID 认出它是之前的"第一条消息"，之前"第二条消息"，"第三条消息"的位置也发生了相应的变化。

处理 Queue 中的消息

如何处理 Queue 中的消息呢？我们的程序大体应该遵循下面的逻辑：
使用 GetMessage 方法取出队头的消息，此时该消息会在 Queue 中 30 秒不可见(这个时常用户可以设置，默认是 30 秒)；
处理消息；
正常处理完成后，调用 Delete 方法删除消息；
如果没有正常处理消息 (没有调用 Delete 方法)，此消息会在 30 秒后重新出现在队尾。
类似于下面的代码逻辑：

// 执行 getmessage(), 队头的消息会变得不可见。
CloudQueueMessage message = queue.GetMessage();
try
{
    //处理消息
    // 如果在30s内你没有删除这条消息，它会重新出现在队尾。
    // 所以正确处理一条消息的过程是，处理完成后，删除这条消息
    queue.DeleteMessage(message);
}
catch //(消息处理异常)
{ }

删除 Queue 中的消息

除了正常处理完消息后把消息从队列中删除，我们也可以找到一条消息，直接删除它。本质上和处理完再删除是一样的。

总结

Queue Storage 为应用之间的解耦提供了很好的解决方式。使得消息的产生者和消息的处理者可以互相不知道彼此的存在。为我们处理这类问题添加了一件有力的武器。