Python消息队列RabbitMQ异常重试机制及Pika重连机制

最近线上服务出现rabbitMq队列不消费的情况,我们最终定位到可能是rabbitMq服务异常,而其他服务没有建立重连机制导致的。

首先我们需要了解RabbitMqRabbitMq 是实现了高级消息队列协议(AMQP)的开源消息代理中间件。消息队列是一种应用程序对应用程序的通行方式,应用程序通过写消息,将消息传递于队列,由另一应用程序读取完成通信。而作为中间件的 RabbitMq 无疑是目前最流行的消息队列之一。

RabbitMq 应用场景广泛:

--系统的高可用:日常生活当中各种商城秒杀,高流量,高并发的场景。当服务器接收到如此大量请求处理业务时,有宕机的风险。某些业务可能极其复杂,但这部分不是高时效性,不需要立即反馈给用户,我们可以将这部分处理请求抛给队列,让程序后置去处理,减轻服务器在高并发场景下的压力。
--分布式系统,集成系统,子系统之间的对接,以及架构设计中常常需要考虑消息队列的应用。

python连接操作rabbitMQ 主要是使用pika库。
pika连接rabbitMQ的连接参数主要是在使用ConnectionParametersURLParameters
URLParameters可官方自行了解,这里主要简述下ConnectionParameters
connectionParameters定义简化为:

class ConnectionParameters(Parameters):
    def __init__(self,
            host=_DEFAULT,
            port=_DEFAULT,
            virtual_host=_DEFAULT,
            credentials=_DEFAULT,
            channel_max=_DEFAULT,
            frame_max=_DEFAULT,
            heartbeat=_DEFAULT,
            ssl_options=_DEFAULT,
            connection_attempts=_DEFAULT,
            retry_delay=_DEFAULT,
            socket_timeout=_DEFAULT,
            stack_timeout=_DEFAULT,
            locale=_DEFAULT,
            blocked_connection_timeout=_DEFAULT,
            client_properties=_DEFAULT,
            tcp_options=_DEFAULT,
            **kwargs)

参数默认值都是一个_DEFAULT的类, 这个将映射对应的默认值到对应的参数
参数说明

1.host
DEFAULT_HOST = 'localhost'
2.port
DEFAULT_PORT = 5672
3.virtual_host
DEFAULT_VIRTUAL_HOST = ‘/’
4.credentials认证参数:默认值:DEFAULT_CREDENTIALS = pika.credentials.PlainCredentials(DEFAULT_USERNAME, DEFAULT_PASSWORD)
DEFAULT_USERNAME = 'guest'
DEFAULT_PASSWORD = 'guest'
5.channel_max最大通道数
DEFAULT_CHANNEL_MAX = pika.channel.MAX_CHANNELS
6.frame_max要使用的所需最大AMQP帧大小
DEFAULT_FRAME_MAX = spec.FRAME_MAX_SIZE
7.heartbeat心跳, 0 为关闭。连接调整期间协商的AMQP连接心跳超时值或连接调整期间调用的可调用值
DEFAULT_HEARTBEAT_TIMEOUT = None # None accepts server’s proposal
8.ssl_options传入值pika.SSLOptions
DEFAULT_SSL_OPTIONS = None
9.connection_attempts套接字连接尝试次数
DEFAULT_CONNECTION_ATTEMPTS = 1
10.retry_delay套接字连接尝试重连间隔
DEFAULT_RETRY_DELAY = 2.0
11.socket_timeout
DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT = 10.0 # socket.connect() timeout
12.stack_timeout套接字连接尝试间隔 , None为禁用
DEFAULT_STACK_TIMEOUT = 15.0 # full-stack TCP/[SSl]/AMQP bring-up timeout
13.locale
DEFAULT_LOCALE = ‘en_US’
14.blocked_connection_timeout阻塞的超时时间,默认不超时
DEFAULT_BLOCKED_CONNECTION_TIMEOUT = None
15.client_properties客户端属性,用于覆盖通过Connection.StartOk 方法向RabbitMQ报告的默认客户端属性中的字段,字典类型/None
DEFAULT_CLIENT_PROPERTIES = None
16.tcp_options
DEFAULT_TCP_OPTIONS = None
其他:
DEFAULT_SSL = False
DEFAULT_SSL_PORT = 5671

回到这个话题的出发点,当时排除代码发现,python使用pika连接rabbitMq并没有做任何处理,导致rabbitMq异常,相应的python服务会直接假死或者直接挂掉,这就导致了rabbitMQ队列不消费。

#无重试配置
@property
    def connection(self):
        if self._connection is not None:
            return self._connection
        credentials = pika.credentials.PlainCredentials('root','root')
        connectionParameters = pika.ConnectionParameters(
            host='localhost',
            virtual_host=5672,
            credentials=credentials,
            socket_timeout=10
        )
        self._connection = pika.BlockingConnection(connectionParameters)
        return self._connection

#增加重试配置及设置心跳为0(不主动关闭连接)
@property
    def connection(self):
        if self._connection is not None:
            return self._connection
        credentials = pika.credentials.PlainCredentials('root','root')
        connectionParameters = pika.ConnectionParameters(
            host='localhost',
            virtual_host=5672,
            credentials=credentials,
            socket_timeout=10,
            heartbeat=0,
            retry_delay=10,
            connection_attempts=10
        )
        self._connection = pika.BlockingConnection(connectionParameters)
        return self._connection

最后对于Bunny, Java, .NET, Objective-C, Swiftrabbitmq客户端拥有自动重连机制, 但是对于python 客户端 目前还没有提供自动重连机制,这就需要自行实现。
1.while实现:

import pika

while True:
    try:
        connection = pika.BlockingConnection()
        channel = connection.channel()
        channel.basic_consume('test', on_message_callback)
        channel.start_consuming()
    # Don't recover if connection was closed by broker
    except pika.exceptions.ConnectionClosedByBroker:
        break
    # Don't recover on channel errors
    except pika.exceptions.AMQPChannelError:
        break
    # Recover on all other connection errors
    except pika.exceptions.AMQPConnectionError:
        continue

这种方式简单,但不够优雅, 因为异常后,会不停地进行重试。
2.retry实现

from retry import retry

@retry(pika.exceptions.AMQPConnectionError, delay=5, jitter=(1, 3))
    def consume(self, callback):
        """Start consuming AMQP messages in the current process"""
        if self.connection.is_closed:
            self.reconnect()
        try:
            channel, queue = self.setListener(callback)
            channel.start_consuming()
        except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
            raise
        except:
            log.exception('Failed to prepare AMQP consumer')
            raise
#当时忘记发布也进行连接重连设置了,导致问题没有彻底解决。
@retry(pika.exceptions.AMQPConnectionError, delay=5, jitter=(1, 3))
    def publish(self, body, block=True, timeout=None, properties=None):

retry是一个用于错误处理的模块,功能类似try-except,但更加快捷方便,这里就将简单地介绍一下retry的基本用法。
retry-作为装饰器进行使用,不传入参数时功能如下例所示:

from retry import retry
 
@retry()
def make_trouble():
    '''Retry until succeed'''
    print ('retrying...')
    raise
 
if __name__ == '__main__':
    make_trouble()
 
# 输出: 一直重试,直到运行成功
retrying...
retrying...
retrying...
retrying...
retrying...
retrying...

retry 参数介绍

def retry(exceptions=Exception, tries=-1, delay=0, max_delay=None, backoff=1, jitter=0, logger=logging_logger):
    """Return a retry decorator.

    :param exceptions: an exception or a tuple of exceptions to catch. default: Exception.
    :param tries: the maximum number of attempts. default: -1 (infinite).
    :param delay: initial delay between attempts. default: 0.
    :param max_delay: the maximum value of delay. default: None (no limit).
    :param backoff: multiplier applied to delay between attempts. default: 1 (no backoff).
    :param jitter: extra seconds added to delay between attempts. default: 0.
                   fixed if a number, random if a range tuple (min, max)
    :param logger: logger.warning(fmt, error, delay) will be called on failed attempts.
                   default: retry.logging_logger. if None, logging is disabled.
    """

retry()在这里的功能,是在其装饰的函数运行报错后重新运行该函数,在上例中的效果就是反复运行make_trouble(),这也是retry()的基本用法,下面介绍其几个主要参数:

exceptions:传入指定的错误类型,默认为Exception,即捕获所有类型的错误,也可传入元组形式的多种指定错误类型。
tries:定义捕获错误之后重复运行次数,默认为-1,即为无数次。
delay:定义每次重复运行之间的停顿时长,单位秒,默认为0,即无停顿。
backoff:呈指数增长的每次重复运行之间的停顿时长,需要配合delay来使用,譬如delay设置为3,backoff设置为2,则第一次间隔为3*2^0=3秒,第二次3*2^1=6秒,第三次3*2^2=12秒,以此类推,默认为1。
max_delay:定义backoffdelay配合下出现的等待时间上限,当delay*backoff**n大于max_delay时,等待间隔固定为该值而不再增长。

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