PHP高级编程之消息队列原理与实现方法详解

本文实例讲述了PHP高级编程之消息队列原理与实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

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'

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1	$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，同时创建进程ID文件，以便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。

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

序列化后的协议

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1	{ "Namespace" : "single" , "Class" : "Email" , "Method" : "smtp" , "Param" :[ "netkiller@msn.com" , "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

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$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

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<?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. 多线程

上面消息队列 核心代码如下

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$this ->queue->consume( function ( $envelope , $queue ) {      $msg = $envelope ->getBody();      $result = $this ->loader( $msg );      $queue ->ack( $envelope ->getDeliveryTag()); });

这段代码生产环境使用了半年，发现效率比较低。有些业务场入队非常快，但处理起来所花的时间就比较长，容易出现队列堆积现象。

增加多线程可能更有效利用硬件资源，提高业务处理能力。代码如下

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<?php namespace framework; require_once ( __DIR__. '/autoload.class.php' ); class RabbitThread extends \Threaded {      private $queue ;      public $classspath ;      protected $msg ;      public function __construct( $queue , $logging , $msg ) {          $this ->classspath = __DIR__. '/../queue' ;          $this ->msg = $msg ;          $this ->logging = $logging ;          $this ->queue = $queue ;      }      public function run() {          $speed = microtime(true);          $result = $this ->loader( $this ->msg);          $this ->logging->debug( 'Result: ' . $result . ' ' );          $this ->logging->debug( 'Time: ' . (microtime(true) - $speed ) . '' );      }      // private      public function loader( $msg = null){          $protocol     = json_decode( $msg ,true);          $namespace    = $protocol [ 'Namespace' ];          $class         = $protocol [ 'Class' ];          $method     = $protocol [ 'Method' ];          $param         = $protocol [ 'Param' ];          $result     = null;          $classspath = $this ->classspath. '/' . $this ->queue. '/' . $namespace . '/' . strtolower ( $class ) . '.class.php' ;          if ( is_file ( $classspath ) ){              require_once ( $classspath );              //$class = ucfirst(substr($request_uri, strrpos($request_uri, '/')+1));              if ( class_exists ( $class )) {                  if (method_exists( $class , $method )){                      $obj = new $class ;                      if (! $param ){                          $tmp = $obj -> $method ();                          $result = json_encode( $tmp );                          $this ->logging->info( $class . '->' . $method . '()' );                      } else {                          $tmp = call_user_func_array( array ( $obj , $method ), $param );                          $result = (json_encode( $tmp ));                          $this ->logging->info( $class . '->' . $method . '("' .implode( '","' , $param ). '")' );                      }                  } else {                      $this ->logging->error( 'Object ' . $class . '->' . $method . ' is not exist.' );                  }              } else {                  $msg = sprintf( "Object is not exist. (%s)" , $class );                  $this ->logging->error( $msg );              }          } else {              $msg = sprintf( "Cannot loading interface! (%s)" , $classspath );              $this ->logging->error( $msg );          }          return $result ;      } } class RabbitMQ {      const loop = 10;      protected $queue ;      protected $pool ;      public function __construct( $queueName = '' , $exchangeName = '' , $routeKey = '' ) {          $this ->config = new \framework\Config( 'rabbitmq.ini' );          $this ->logfile = __DIR__. '/../log/rabbitmq.%s.log' ;          $this ->logqueue = __DIR__. '/../log/queue.%s.log' ;          $this ->logging = new \framework\log\Logging( $this ->logfile, $debug =true);   //.H:i:s          $this ->queueName    = $queueName ;          $this ->exchangeName    = $exchangeName ;          $this ->routeKey        = $routeKey ;          $this ->pool = new \Pool( $this ->config->get( 'pool' )[ 'thread' ]);      }      public function main(){          $connection = new \AMQPConnection( $this ->config->get( 'rabbitmq' ));          try {              $connection ->connect();              if (! $connection ->isConnected()) {                  $this ->logging->exception( "Cannot connect to the broker!" .PHP_EOL);              }              $this ->channel = new \AMQPChannel( $connection );              $this ->exchange = new \AMQPExchange( $this ->channel);              $this ->exchange->setName( $this ->exchangeName);              $this ->exchange->setType(AMQP_EX_TYPE_DIRECT); //direct类型              $this ->exchange->setFlags(AMQP_DURABLE); //持久�?              $this ->exchange->declareExchange();              $this ->queue = new \AMQPQueue( $this ->channel);              $this ->queue->setName( $this ->queueName);              $this ->queue->setFlags(AMQP_DURABLE); //持久�?              $this ->queue->declareQueue();              $this ->queue->bind( $this ->exchangeName, $this ->routeKey);              $this ->queue->consume( function ( $envelope , $queue ) {                  $msg = $envelope ->getBody();                  $this ->logging->debug( 'Protocol: ' . $msg . ' ' );                  //$result = $this->loader($msg);                  $this ->pool->submit( new RabbitThread( $this ->queueName, new \framework\log\Logging( $this ->logqueue, $debug =true), $msg ));                  $queue ->ack( $envelope ->getDeliveryTag());              });              $this ->channel->qos(0,1);          }          catch (\AMQPConnectionException $e ){              $this ->logging->exception( $e ->__toString());          }          catch (\Exception $e ){              $this ->logging->exception( $e ->__toString());              $connection ->disconnect();              $this ->pool->shutdown();          }      }      private function fault( $tag , $msg ){          $this ->logging->exception( $msg );          throw new \Exception( $tag . ': ' . $msg );      }      public function __destruct() {      } }

希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。

原文链接：https://blog.csdn.net/luyaran/article/details/53034382