如何通过 Python 使用服务总线主题和订阅

02/20/2017
作者

本文介绍了如何使用服务总线主题和订阅。相关示例采用 Python 编写，并使用了 Azure Python SDK 包。涉及的应用场景包括创建主题和订阅、创建订阅筛选器、将消息发送到主题、从订阅接收消息以及删除主题和订阅。有关主题和订阅的详细信息，请参阅后续步骤部分。

什么是服务总线主题和订阅？

服务总线主题和订阅支持 发布/订阅 消息通信模型。在使用主题和订阅时，分布式应用程序的组件不会直接相互通信，而是通过充当中介的主题交换消息。

TopicConcepts

与每条消息由单个使用方处理的 Service Bus 队列相比，主题和订阅通过发布/订阅模式提供“一对多”通信方式。可向一个主题注册多个订阅。当消息发送到主题时，每个订阅会分别对该消息进行处理。

主题订阅类似于接收发送至该主题的消息副本的虚拟队列。可以选择基于每个订阅注册主题的筛选规则，这样就可以筛选或限制哪些主题订阅接收发送至某个主题的哪些消息。

利用服务总线主题和订阅，可以扩展并处理跨许多用户和应用程序的海量消息。

创建命名空间

若要开始在 Azure 中使用服务总线主题和订阅，必须先创建一个 服务命名空间。命名空间提供了用于对应用程序中的 Service Bus 资源进行寻址的范围容器。

创建命名空间：

登录到 Azure 门户。
在门户的左侧导航窗格中，依次单击“+”新建，搜索“service bus"。
在“创建命名空间” 对话框中，输入命名空间名称。系统会立即检查该名称是否可用。
在确保命名空间名称可用后，选择定价层（基础版、标准版或高级版）。
在“订阅” 字段中，选择要创建命名空间的 Azure 订阅。
在“资源组” 字段中，选择该命名空间将存在于的现有资源组，或者创建一个新资源组。
在“位置” 中，选择将在其中托管该命名空间的国家或地区。
单击“创建” 按钮。系统现已创建命名空间并已将其启用。您可能需要等待几分钟，因为系统将为您的帐户配置资源。

获取凭据

在命名空间列表中，单击新创建的命名空间名称。
在“服务总线命名空间”边栏选项卡中，单击“共享访问策略”。
在“共享访问策略”边栏选项卡中，单击“RootManageSharedAccessKey”。
在“策略: RootManageSharedAccessKey”边栏选项卡中，单击“连接字符串 - 主键”旁边的复制按钮，将连接字符串复制到剪贴板供以后使用。

Note

如果需要安装 Python 或 Azure Python 包，请参阅 Python 安装指南。

创建主题

可以通过 ServiceBusService 对象处理主题。将以下代码添加到任何 Python 文件的顶部附近，你希望在其中以编程方式访问服务总线：

    from azure.servicebus import ServiceBusService, Message, Topic, Rule, DEFAULT_RULE_NAME

以下代码创建 ServiceBusService 对象。将 mynamespace、sharedaccesskeyname 和 sharedaccesskey 替换为实际的命名空间、共享访问签名 (SAS) 密钥名称和密钥值。

    bus_service = ServiceBusService(
        service_namespace='mynamespace',
        shared_access_key_name='sharedaccesskeyname',
        shared_access_key_value='sharedaccesskey')

可从 Azure 门户获取 SAS 密钥名称和密钥值。

    bus_service.create_topic('mytopic')

create_topic 方法还支持其他选项，通过这些选项可以重写默认主题设置，例如消息生存时间或最大主题大小。以下示例将最大主题大小设置为 5 GB，将生存时间 (TTL) 值设置为 1 分钟：

    topic_options = Topic()
    topic_options.max_size_in_megabytes = '5120'
    topic_options.default_message_time_to_live = 'PT1M'

    bus_service.create_topic('mytopic', topic_options)

创建订阅

主题订阅也是使用 ServiceBusService 对象创建的。订阅已命名，并且具有一个限制传递到订阅的虚拟队列的消息集的可选筛选器。

Note

订阅是永久性的，除非删除它们或删除订阅它们的主题，否则订阅将一直存在。

创建具有默认 (MatchAll) 筛选器的订阅

MatchAll 筛选器是默认筛选器，在创建新订阅时未指定筛选器的情况下使用。使用 MatchAll 筛选器时，发布到主题的所有消息都会置于订阅的虚拟队列中。以下示例创建名为 AllMessages 的订阅，并使用默认的 MatchAll 筛选器。

    bus_service.create_subscription('mytopic', 'AllMessages')

创建具有筛选器的订阅

还可以定义筛选器，以指定发送到主题的哪些消息应该在特定主题订阅中显示。

订阅支持的最灵活的一种筛选器是 SqlFilter，它实现了一部分 SQL92 功能。 SQL 筛选器对发布到主题的消息的属性进行操作。有关可用于 SQL 筛选器的表达式的详细信息，请参阅 SqlFilter.SqlExpression 语法。

可使用 ServiceBusService 对象的 create_rule 方法向订阅添加筛选器。此方法允许向现有订阅中添加新筛选器。

Note

由于默认筛选器会自动应用到所有新订阅，因此，必须首先删除默认筛选器，否则 MatchAll 会替代你可能指定的任何其他筛选器。可以使用 ServiceBusService 对象的 delete_rule 方法删除默认规则。

以下示例创建一个名为 HighMessages 的订阅，该订阅包含一个 SqlFilter，它仅选择自定义 messagenumber 属性大于 3 的消息：

    bus_service.create_subscription('mytopic', 'HighMessages')

    rule = Rule()
    rule.filter_type = 'SqlFilter'
    rule.filter_expression = 'messagenumber > 3'

    bus_service.create_rule('mytopic', 'HighMessages', 'HighMessageFilter', rule)
    bus_service.delete_rule('mytopic', 'HighMessages', DEFAULT_RULE_NAME)

同样，以下示例创建一个名为 LowMessages 的订阅，该订阅包含一个 SqlFilter，它仅选择 messagenumber 属性小于或等于 3 的消息：

    bus_service.create_subscription('mytopic', 'LowMessages')

    rule = Rule()
    rule.filter_type = 'SqlFilter'
    rule.filter_expression = 'messagenumber <= 3'

    bus_service.create_rule('mytopic', 'LowMessages', 'LowMessageFilter', rule)
    bus_service.delete_rule('mytopic', 'LowMessages', DEFAULT_RULE_NAME)

现在，消息发送到 mytopic 时，会始终传送到订阅了 AllMessages 主题订阅的接收方，并选择性地传送到订阅了 HighMessages 和 LowMessages 主题订阅的接收方（具体取决于消息内容）。

将消息发送到主题

若要将消息发送到服务总线主题，应用程序必须使用 ServiceBusService 对象的 send_topic_message 方法。

以下示例演示如何向 mytopic发送五条测试消息。请注意，每条消息的 messagenumber 属性值因循环迭代而异（这将确定哪些订阅接收它）：

    for i in range(5):
        msg = Message('Msg {0}'.format(i).encode('utf-8'), custom_properties={'messagenumber':i})
        bus_service.send_topic_message('mytopic', msg)

服务总线主题在标准层中支持的最大消息大小为 256 KB。标头最大为 64 KB，其中包括标准和自定义应用程序属性。一个主题中包含的消息数量不受限制，但消息的总大小受限制。此主题大小是在创建时定义的，上限为 5 GB。有关配额的详细信息，请参阅服务总线配额。

从订阅接收消息

对 ServiceBusService 对象使用 receive_subscription_message 方法可从订阅接收消息：

    msg = bus_service.receive_subscription_message('mytopic', 'LowMessages', peek_lock=False)
    print(msg.body)

参数 peek_lock 设置为“False”时，将在读取消息后将其从订阅删除。通过将参数 peek_lock 设置为“True”，可读取（扫视）并锁定消息而不会将其从队列中删除。

在接收过程中读取并删除消息的行为是最简单的模式，并且最适合应用程序允许出现故障时不处理消息的情况。为了理解这一点，可以考虑这样一种情形：使用方发出接收请求，但在处理该请求前发生崩溃。由于服务总线会将消息标记为“已使用”，因此当应用程序重启并重新开始使用消息时，它会遗漏在发生崩溃前使用的消息。

如果将 peek_lock 参数设置为“True”，则接收将变成一个两阶段操作，从而可支持无法容忍遗漏消息的应用程序。当 Service Bus 收到请求时，它会查找下一条要使用的消息，锁定该消息以防其他使用者接收，并将该消息返回到应用程序。应用程序处理完消息（或安全存储该消息以供将来处理）后，会通过对 Message 对象调用 delete 方法来完成接收过程的第二个阶段。 delete 方法会将消息标记为已使用，并将其从订阅中删除。

    msg = bus_service.receive_subscription_message('mytopic', 'LowMessages', peek_lock=True)
    print(msg.body)

    msg.delete()

如何处理应用程序崩溃和不可读消息

Service Bus 提供了相关功能来帮助你轻松地从应用程序错误或消息处理问题中恢复。如果接收方应用程序因某种原因无法处理消息，则可对 Message 对象调用 unlock 方法。这会导致 Service Bus 在订阅中将该消息解锁，使之再次可供同一使用方应用程序或其他使用方应用程序接收。

另外，还存在与订阅中已锁定消息关联的超时，并且如果应用程序无法在锁定超时到期之前处理消息（例如，如果应用程序崩溃），则服务总线将自动解锁该消息并使其可再次被接收。

如果应用程序在处理消息之后，但在调用 delete 方法之前崩溃，则在应用程序重新启动时，该消息会重新传送给应用程序。此情况通常称作至少处理一次，即每条消息至少被处理一次，但在某些情况下，同一消息可能会被重新传送。如果方案无法容忍重复处理，则应用程序开发人员应向其应用程序添加更多逻辑以处理重复消息传送。这通常可以通过使用消息的 MessageId 属性来实现，该属性在多次传送尝试中保持不变。

删除主题和订阅

主题和订阅具有持久性，必须通过 Azure 门户或以编程方式显式删除。以下示例演示如何删除名为 mytopic的主题：

    bus_service.delete_topic('mytopic')

删除某个主题也会删除向该主题注册的所有订阅。也可以单独删除订阅。以下代码说明如何从 mytopic 主题删除名为 HighMessages 的订阅：

    bus_service.delete_subscription('mytopic', 'HighMessages')

后续步骤

现在，已了解有关 Service Bus 主题的基础知识，单击下面的链接可了解更多信息。

请参阅队列、主题和订阅。
SqlFilter.SqlExpression 参考。