Come usare le code del bus di servizio

Questo articolo illustra come usare le code del bus di servizio. Gli esempi sono scritti in Python e usano il pacchetto del bus di servizio di Azure per Python. Gli scenari illustrati includono la creazione di code, l'invio e la ricezione di messaggi e l'eliminazione di code.

Informazioni sulle code del bus di servizio

Le code del bus di servizio supportano un modello di comunicazione con messaggistica negoziata . Quando si usano le code, i componenti di un'applicazione distribuita non comunicano direttamente l'uno con l'altro, ma scambiano messaggi tramite una coda, che agisce da intermediario (broker). Un producer di messaggi (mittente) invia un messaggio alla coda e quindi prosegue con la relativa elaborazione. In modo asincrono, il consumer di messaggi (ricevitore) recupera il messaggio dalla coda e lo elabora. Il producer non deve attendere la risposta del consumer per continuare a elaborare e inviare ulteriori messaggi. Le code consentono un recapito dei messaggi di tipo FIFO (First In, First Out) a uno o più consumer concorrenti. In base a questo metodo, in genere i messaggi vengono ricevuti ed elaborati nell'ordine temporale in cui sono stati aggiunti alla coda e ogni messaggio viene ricevuto ed elaborato da un solo consumer.

Concetti relativi alle code

Le code del bus di servizio sono una tecnologia di carattere generale che può essere usata in numerosi scenari:

  • Comunicazione tra ruoli Web e di lavoro in un'applicazione Azure multilivello.
  • Comunicazione tra app locali e app ospitate in Azure in una soluzione ibrida.
  • Comunicazione tra componenti di un'applicazione distribuita in esecuzione in locale in organizzazioni diverse o in reparti diversi della stessa organizzazione.

L'uso delle code consente la scalabilità delle applicazioni e garantisce maggiore resilienza all'architettura.

Per iniziare a usare le code del bus di servizio in Azure, è innanzitutto necessario creare uno spazio dei nomi. Uno spazio dei nomi fornisce un contenitore di ambito per fare riferimento alle risorse del bus di servizio all'interno dell'applicazione.

Per creare uno spazio dei nomi:

  1. Accedere al portale di Azure.
  2. Nel riquadro di spostamento sinistro del portale fare clic su Nuovo, quindi su Enterprise Integration e infine su Bus di servizio.
  3. Nella finestra di dialogo Crea spazio dei nomi immettere un nome per lo spazio dei nomi. Verrà effettuato immediatamente un controllo sulla disponibilità del nome.
  4. Dopo aver verificato che il nome dello spazio dei nomi sia disponibile, scegliere il piano tariffario, ovvero Basic, Standard o Premium.
  5. Nel campo Sottoscrizione scegliere una sottoscrizione di Azure in cui creare lo spazio dei nomi.
  6. Nel campo Gruppo di risorse scegliere un gruppo di risorse esistente nel quale risiederà lo spazio dei nomi oppure crearne uno nuovo.
  7. In Localitàscegliere il paese o l'area in cui deve essere ospitato lo spazio dei nomi.

    Crea spazio dei nomi

  8. Fare clic su Crea. A questo punto, lo spazio dei nomi verrà creato e abilitato nel sistema. Potrebbero essere necessari alcuni minuti per consentire al sistema di effettuare il provisioning delle risorse per lo spazio dei nomi creato.

Ottenere le credenziali di gestione

  1. Nell'elenco degli spazi dei nomi fare clic sul nome dello spazio dei nomi appena creato.
  2. Nel pannello dello spazio dei nomi fare clic su Criteri di accesso condivisi.
  3. Nel pannello Criteri di accesso condivisi fare clic su RootManageSharedAccessKey.

    connection-info

  4. Nel pannello Criteri: RootManageSharedAccessKey fare clic sul pulsante Copia accanto a Stringa di connessione - chiave primaria per copiare la stringa di connessione negli Appunti e usarla in un secondo momento. Incollare questo valore nel Blocco note o in un'altra posizione temporanea.

    connection-string

  5. Ripetere il passaggio precedente e copiare e incollare il valore della chiave primaria in un percorso temporaneo per usarlo in seguito.

Creare una coda

L'oggetto ServiceBusService consente di usare le code. Aggiungere il seguente codice all'inizio di ogni file Python da cui si desidera accedere al bus di servizio a livello di codice:

from azure.servicebus import ServiceBusService, Message, Queue

Il codice seguente consente di creare un oggetto ServiceBusService. Sostituire, mynamespace, sharedaccesskeyname e sharedaccesskey con lo spazio dei nomi e il nome e il valore della chiave di firma di accesso condiviso.

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

I valori relativi al nome e al valore della chiave di firma di accesso condiviso sono disponibili nelle informazioni di connessione del portale di Azure o nel pannello Proprietà di Visual Studio quando si seleziona lo spazio dei nomi del bus di servizio in Esplora server, come illustrato nella sezione precedente.

bus_service.create_queue('taskqueue')

create_queue supporta anche opzioni aggiuntive che consentono di eseguire l'override delle impostazioni predefinite delle code, come ad esempio la durata (TTL) dei messaggi o la dimensione massima della coda. L'esempio seguente illustra come impostare la dimensione massima della coda su 5 GB e il valore TTL su 1 minuto:

queue_options = Queue()
queue_options.max_size_in_megabytes = '5120'
queue_options.default_message_time_to_live = 'PT1M'

bus_service.create_queue('taskqueue', queue_options)

Inviare messaggi a una coda

Per inviare un messaggio a una coda del bus di servizio, l'applicazione chiama il metodo send_queue_message per l'oggetto ServiceBusService.

Nell'esempio seguente viene illustrato come inviare un messaggio di prova alla coda denominata taskqueue usando send_queue_message:

msg = Message(b'Test Message')
bus_service.send_queue_message('taskqueue', msg)

Le code del bus di servizio supportano messaggi di dimensioni massime pari a 256 KB nel livello Standard e pari a 1 MB nel livello Premium. Le dimensioni massime dell'intestazione, che include le proprietà standard e personalizzate dell'applicazione, non possono superare 64 KB. Non esiste alcun limite al numero di messaggi mantenuti in una coda, mentre è prevista una limitazione alla dimensione totale dei messaggi di una coda. Questa dimensione della coda viene definita al momento della creazione, con un limite massimo di 5 GB. Per altre informazioni sulle quote, vedere Quote del bus di servizio.

Ricevere messaggi da una coda

I messaggi vengono ricevuti da una coda tramite il metodo receive_queue_message per l'oggetto ServiceBusService:

msg = bus_service.receive_queue_message('taskqueue', peek_lock=False)
print(msg.body)

I messaggi vengono eliminati dalla coda non appena vengono letti, quando il parametro peek_lock è impostato su False. È possibile leggere e bloccare il messaggio senza eliminarlo dalla coda impostando il parametro peek_lock su True.

Il comportamento di lettura ed eliminazione del messaggio nell'ambito dell'operazione di ricezione costituisce il modello più semplice ed è adatto per scenari in cui un'applicazione può tollerare la mancata elaborazione di un messaggio in caso di errore. Per comprendere meglio questo meccanismo, si consideri uno scenario in cui il consumer invia la richiesta di ricezione e viene arrestato in modo anomalo prima dell'elaborazione. Poiché il bus di servizio contrassegna il messaggio come utilizzato, quando l'applicazione viene riavviata e inizia a utilizzare nuovamente i messaggi, il messaggio utilizzato prima dell'arresto anomalo risulterà perso.

Se il parametro peek_lock è impostato su True, l'operazione di ricezione viene suddivisa in due fasi, in modo da consentire il supporto di applicazioni che non possono tollerare messaggi mancanti. Quando il bus di servizio riceve una richiesta, individua il messaggio successivo da usare, lo blocca per impedirne la ricezione da parte di altri consumer e quindi lo restituisce all'applicazione. Dopo aver elaborato il messaggio, o averlo archiviato in modo affidabile per una successiva elaborazione, l'applicazione esegue la seconda fase del processo di ricezione chiamando il metodo delete per l'oggetto Message. Il metodo delete contrassegna il messaggio come usato e lo rimuove dalla coda.

msg = bus_service.receive_queue_message('taskqueue', peek_lock=True)
print(msg.body)

msg.delete()

Come gestire arresti anomali e messaggi illeggibili dell'applicazione

Il bus di servizio fornisce funzionalità per il ripristino gestito automaticamente in caso di errori nell'applicazione o di problemi di elaborazione di un messaggio. Se un'applicazione ricevitore non è in grado di elaborare il messaggio per un qualsiasi motivo, può chiamare il metodo unlock per l'oggetto Message. In questo modo, il bus di servizio sbloccherà il messaggio nella coda rendendolo nuovamente disponibile per la ricezione da parte della stessa o da un'altra applicazione consumer.

Al messaggio bloccato nella coda è inoltre associato un timeout. Se l'applicazione non riesce a elaborare il messaggio prima della scadenza del timeout, ad esempio a causa di un arresto anomalo, il bus di servizio sbloccherà automaticamente il messaggio rendendolo nuovamente disponibile per la ricezione.

In caso di arresto anomalo dell'applicazione dopo l'elaborazione del messaggio ma prima della chiamata del metodo delete, il messaggio verrà nuovamente recapitato all'applicazione al riavvio. Questo processo di elaborazione viene spesso definito di tipo At-Least-Once, per indicare che ogni messaggio verrà elaborato almeno una volta ma che in determinate situazioni potrà essere recapitato una seconda volta. Se lo scenario non tollera la doppia elaborazione, gli sviluppatori dovranno aggiungere logica aggiuntiva all'applicazione per gestire il secondo recapito del messaggio. A tale scopo viene spesso usata la proprietà MessageId del messaggio, che rimane costante in tutti i tentativi di recapito.

Passaggi successivi

Dopo aver appreso le nozioni di base sulle code del bus di servizio, vedere gli articoli seguenti per altre informazioni.