基于微服务构建Web消息应用的全流程指南

# 基于微服务构建Web消息应用的全流程指南 ## 1. 消息存储方案选择 在开发消息应用时，我们需要存储临时消息。虽然可以使用关系型数据库（如PostgreSQL），但为了这么简单的文本数据去设计和维护数据库，显得有些大材小用。因此，我们选择Redis作为消息存储方案。 ### 1.1 Redis简介 Redis是一种内存数据存储系统，它将整个数据集存储在内存中，这使得读写操作比关系型数据库快得多，非常适合不需要持久化的数据。而且，我们无需定义复杂的数据库模式就可以存储数据，对于不需要复杂查询的场景来说十分合适。在我们的消息应用中，只需要一个能存储、获取和过期消息的数据存储系统，Redis正好满足需求。 ### 1.2 启动Redis容器 在终端中执行以下命令启动Redis容器： ```bash $ docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis ``` 参数说明： - `-d`：指定以守护进程模式（后台进程）运行容器。 - `-p`：将容器的6379端口暴露到本地机器，这是Nameko与Redis通信所必需的。 - `--name`：将容器命名为`redis`。 可以通过以下命令检查新的Redis容器是否正在运行： ```bash $ docker ps ``` ### 1.3 安装Python Redis客户端 为了通过Python与Redis进行交互，需要安装Python Redis客户端。可以通过以下两种方式安装： - 修改`base.in`文件，添加`redis`，然后重新编译生成新的`base.txt`文件。 - 直接运行`pip install redis`。 ### 1.4 Redis命令使用 以下是一些对消息应用有用的Redis命令： | 命令 | 描述 | | ---- | ---- | | SET | 设置给定键的值为给定字符串，还可以设置过期时间（秒或毫秒） | | GET | 获取给定键存储的数据值 | | TTL | 获取给定键的剩余生存时间（秒） | | PTTL | 获取给定键的剩余生存时间（毫秒） | | KEYS | 返回数据存储中的所有键列表 | 可以使用`redis-cli`来尝试这些命令，步骤如下： 1. 在终端中执行以下命令登录到容器： ```bash docker exec -it redis /bin/bash ``` 2. 在同一终端窗口中运行以下命令访问`redis-cli`： ```bash redis-cli ``` 以下是一些使用示例： ```plaintext 127.0.0.1:6379> SET msg1 hello OK 127.0.0.1:6379> GET msg1 "hello" 127.0.0.1:6379> SET msg2 "hi there" OK 127.0.0.1:6379> GET msg2 "hi there" 127.0.0.1:6379> KEYS * 1) "msg2" 2) "msg1" 127.0.0.1:6379> SET msg3 "this message will die soon" EX 15 OK 127.0.0.1:6379> TTL msg3 (integer) 10 127.0.0.1:6379> PTTL msg3 (integer) 6080 127.0.0.1:6379> GET msg3 "this message will die soon" 127.0.0.1:6379> GET msg3 (nil) ``` ### 1.5 Nameko依赖提供者 在构建微服务时，Nameko鼓励使用依赖提供者与外部资源（如数据库、服务器等）进行通信。通过使用依赖提供者，可以隐藏特定于该依赖的逻辑，使服务层代码保持简洁，并且与外部资源的交互细节无关。这样的结构还允许我们轻松地在其他服务中交换或重用依赖提供者。Nameko提供了一系列开源的依赖提供者，可参考：http://url.marcuspen.com/nam-ext 。 ### 1.6 添加Redis依赖提供者 由于Redis是我们应用的外部资源，需要为其创建一个依赖提供者。 #### 1.6.1 设计客户端 在`temp_messenger`文件夹内创建一个名为`dependencies`的新文件夹，并在其中创建一个新文件`redis.py`。以下是创建Redis客户端的代码： ```python from redis import StrictRedis class RedisClient: def __init__(self, url): self.redis = StrictRedis.from_url( url, decode_responses=True ) def get_message(self, message_id): message = self.redis.get(message_id) if message is None: raise RedisError( 'Message not found: {}'.format(message_id) ) return message class RedisError(Exception): pass ``` 代码说明： - `__init__`方法：创建Redis客户端并将其赋值给`self.redis`。`StrictRedis.from_url`允许我们使用单个字符串指定主机、端口和数据库编号，例如`redis://localhost:6379/0`，这在将其存储在`config.yaml`中时更加方便。`decode_responses`参数将从Redis获取的数据自动转换为Unicode字符串，默认情况下数据是以字节形式获取的。 - `get_message`方法：根据给定的消息ID（作为Redis键）获取消息。如果键不存在，将抛出`RedisError`异常。 #### 1.6.2 创建依赖提供者 在`redis.py`文件中，更新导入语句并实现Nameko依赖提供者： ```python from nameko.extensions import DependencyProvider from redis import StrictRedis class RedisClient: def __init__(self, url): self.redis = StrictRedis.from_url( url, decode_responses=True ) def get_message(self, message_id): message = self.redis.get(message_id) if message is None: raise RedisError( 'Message not found: {}'.format(message_id) ) return message class RedisError(Exception): pass class MessageStore(DependencyProvider): def setup(self): redis_url = self.container.config['REDIS_URL'] self.client = RedisClient(redis_url) def stop(self): del self.client def get_dependency(self, worker_ctx): return self.client ``` 方法说明： - `setup`方法：在Nameko服务启动前调用，从`config.yaml`中获取Redis URL，并创建一个新的`RedisClient`实例。 - `stop`方法：在Nameko服务开始关闭时调用。 - `get_dependency`方法：所有依赖提供者都需要实现此方法。当入口点触发时，Nameko会创建一个工作进程，并将每个依赖的`get_dependency`结果注入到工作进程中。在我们的例子中，工作进程将可以访问`RedisClient`的实例。 ### 1.7 创建消息服务 在`service.py`文件中，使用新的Redis依赖提供者创建一个