Как стать автором
Обновить
82.03
SimbirSoft
Лидер в разработке современных ИТ-решений на заказ

Как работать с MassTransit и RabbitMQ: реализуем RPC с Saga и без

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение6 мин
Количество просмотров2.8K

Привет, Хабр! Меня зовут Евгений, я backend-разработчик SimbirSoft. В этой статье я разберу два варианта решения нетривиальной задачи создания RPC через брокер сообщений RabbitMQ и библиотеку MassTransit. Подробно разберём подключение MassTransit и работу с Saga. Тема будет полезна как для начинающих, так и опытных backend-разработчиков .NET.

Введение

В микросервисной архитектуре общение между отдельными сервисами как правило делится на два типа:

  1. Синхронное (Request-Response) применяется, когда на запрос нужен незамедлительный ответ (таймаут соединения в расчёт не берётся).

  2. Асинхронное (AMQP). Применяется, когда не нужен незамедлительный ответ.

Мы рассмотрим работу брокера RabbitMQ и асинхронную модель взаимодействия сервисов. Подробнее о его особенностях в сравнении с его конкурентом Apache Kafka можно почитать здесь.

Итак, официальная документация RabbitMQ гласит, что брокер сообщений — это сервер промежуточного ПО между автором (Producer)  и получателем сообщений (Consumer), который выполняет функции получения сообщения от автора, маршрутизации и установки сообщений в очередь получателя сообщения.

Для наглядности ниже приведена принципиальная схема устройства брокера сообщений.

Источник: официальная документация RabbitMQ

При использовании AMQP асинхронность достигается за счет очередей сообщений. То есть если получатель сообщений (Consumer) занят, то ему не нужно всё бросать и хвататься обрабатывать сообщение, он сможет обработать сообщение из очереди, когда будет к этому готов.

Также стоит отметить, что брокер сообщения выполняет функцию маршрутизации. На рисунке ниже приведена схема взаимодействия сервисов без брокера сообщений, легко заметить, что тут царит хаос:

Применение брокера сообщений упорядочивает и упрощает взаимодействие сервисов между собой.

А вот представление схемы взаимодействия с картинки выше, если бы использовался брокер сообщений:

Существует две основные архитектуры брокеров сообщений:

1. Push-архитектура. Если у сервера (брокера) есть сообщения для получателя (Consumer), то он по своей инициативе отправляет сообщение получателю.

Источник: https://dev.to/anubhavitis/push-vs-pull-api-architecture-1djo 

2. Pull-архитектура. Клиент (он же Consumer) по своей инициативе запрашивает у сервера (брокера) сообщения, и если у брокера есть сообщения для клиента, то отправляет эти сообщения.

Источник: https://dev.to/anubhavitis/push-vs-pull-api-architecture-1djo

В данной статье будет рассмотрена Push-архитектура, наиболее распространенная при использовании брокера сообщений RabbitMQ.

От слов к делу!

Реализуем RPC c помощью MassTransit

Наиболее популярные библиотеки для работы с RabbitMQ в .NET:

  • RabbitMQ.Client

  • MassTransit.RabbitMQ

  • EasyNetQ

  • NServiceBus.RabbitMQ

В качестве примера работы с RabbitMQ рассмотрим нестандартную задачу построения RPC (Remote Procedure Call, удаленный вызов процедур) c использованием библиотеки MassTransit.

Условия задачи:

Программа генерирует число, которое пользователь должен угадать. При каждом вводе числа программа пишет результат: больше или меньше отгадываемого. Количество попыток угадывания и диапазон чисел должны задаваться из настроек. 

Рассмотрим два варианта решения:

  • без использования Saga

  • с использованием Saga

Saga – это долгоживущая транзакция, управляемая координатором. Саги инициируются событием, саги организуют события, и саги поддерживают состояние всей транзакции. Саги предназначены для управления сложностью распределенных транзакций без блокировки и немедленной согласованности. Они управляют состоянием и отслеживают любые компенсации, необходимые в случае частичного сбоя.

Краткое описание реализованной функциональности:

  • Консольный клиент принимает от пользователя число и отправляет его в брокер сообщений.

  • Сервер получает в сообщении из брокера сообщений число, отправленное пользователем, обрабатывает его и высылает в брокер сообщений результат обработки.

  • Клиент получает от брокера сообщений ответ сервера и выводит его пользователю.

Полный код проекта приведен на github

В демонстрационных целях будем использовать «облачный» RabbitMQ, где после регистрации будет выдан бесплатный экземпляр RabbitMQ и информация для подлючения из нашего приложения.

Решение без использования Saga MassTransit

Принципиальная схема приложения без использования Saga:

Теперь переходим в Visual Studio и создаем наши проекты.

Настройки подключения к облаку RabbitMQ указаны в appsettings.json файлах:

При старте Producer-приложения и Consumer-приложения происходит инициализация настроек для подключения к RabbitMQ.

Для Producer:

И для Consumer:

Для примера работы с брокером сообщений мы используем библиотеку MassTransit.RabbitMQ v. 8.1.3

В данном проекте вся логика работы с брокером представлена в библиотеке классов «Infrastructure.MassTransit»:

Процесс отправки сообщения из консольного клиента:

Процесс получения сообщений из очереди ответов для консольного клиента:

Устанавливаем класс, который будет отвечать за получение сообщений для консольного клиента из очереди:

Для прослушивания сообщений из очереди ответов для консольного клиента определен класс RabbitMqConsumer, который реализует интерфейс IConsumer библиотеки MassTransit.

Логика работы нашего консольного клиента лишь в отправке числа, которое ввел пользователь через консоль на сервер и получение ответа (более подробно можно посмотреть в github), поэтому класс RabbitMqConsumer лишь получает сообщения и выставляет флаг, отгадано ли число с сервера или нет:

Теперь рассмотрим request от клиента к серверу через брокер и реализацию responce от сервера к клиенту через брокер:

В классе Program проекта WebApi.Consumer указан метод расширения, внутри которого, помимо установки настроек подключения к облаку RabbitMQ, также указываются настройки класса, который будет прослушивать сообщения из очереди для сервера:

Метод AddBLLServicesWithoutSaga():

Настройка подключения к облаку RabbitMQ и настройка класса прослушивания входящих сообщений:

Так как мы реализуем RPC, то класс, который получает сообщения из очереди от клиента, должен обрабатывать данные и возвращать ответ клиенту через очередь ответов. Это всё реализовано в классе RabbitMqConsumerWebApi:

Этот класс реализует интерфейс IConsumer из библиотеки MassTransit.

В методе Consume мы получаем сообщение из очереди клиента, обрабатываем его и отправляем результат обработки в очередь ответов.

Более подробное описание работы программы указано в файле Readme на github.

Стоит отметить, что при старте приложений в облаке RabbitMQ с помощью подключенной ранее в наш проект библиотеки MassTransit.RabbitMQ будут созданы очереди сообщений, которые мы указали в коде (очередь для отправки на сервер и очередь для отправки клиенту). Для просмотра статистических данных по очередям необходимо открыть ресурс:

Далее откроется страница управления RabbitMQ c довольно богатой функциональностью, если мы перейдем во вкладку очередей, то увидим наши очереди:

Решение с использованием Saga от MassTransit

Библиотека MassTransit имеет возможность организовать и управлять серий событий.

Схема приложения с использованием Saga от MassTransit:

Для использования Saga изменим класс Program консольного клиента:

Внутри метода расширения устанавливаем настройки типов запроса и настройки конфигурации:

Для отправки сообщений и получения ответа от саги необходимо использовать метод GetResponse интерфейса IRequestClient библиотеки MassTransit:

Далее создаем проект ASP.NET Core c названием WebApi.Saga, внутри которого реализуем сагу для управления запросами и ответами наших микросервисов. В классе Program проекта ASP.NET Core добавим настройки конфигурации:

Далее необходимо создать класс, описывающий состояние саги:

И класс, описывающий обработку событий, возникающих в саге:

Теперь отредактируем класс-обработчик сообщений от клиента:

Также стоит отметить, что при запуске программы в облаке RabbitMQ  автоматически создадутся очереди, которыми будет управлять сага:

Вывод

При взаимодействии ряда микросервисов между собой предпочтительным вариантом является использование Saga от MassTransit в силу того, что Saga представляет мощную функциональность управления распределенными транзакциями. Помимо этого имеется возможность создавать и обрабатывать события. Более подробно с Saga можно ознакомиться здесь.

Надеюсь, теперь вы получили представления о работе брокера сообщений RabbitMQ по Push-архитектуре в связке с библиотекой Masstransit. А реализовать это на практике помогут два шаблона проекта реализации RPC (с использованием Saga и без).

Спасибо за внимание!

Больше авторских материалов для backend-разработчиков от моих коллег читайте в соцсетях SimbirSoft – ВКонтакте и Telegram.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 2: ↑2 и ↓0+4
Комментарии1

Публикации

Информация

Сайт
www.simbirsoft.com
Дата регистрации
Дата основания
Численность
1 001–5 000 человек
Местоположение
Россия