Creare un sistema Pub/Sub uno a molti

Questo tutorial illustra la configurazione di un insieme di applicazioni che comunicano inviando messaggi tramite Pub/Sub anziché RPC sincrone. Separando le applicazioni, la messaggistica:

  • Rende le applicazioni più robuste
  • Potrebbe semplificare lo sviluppo

Ad esempio, il chiamante (editore) non ha bisogno che il destinatario (abbonato) sia attivo e disponibile. Il publisher invia un messaggio a Pub/Sub. Il publisher non deve sapere quali e quante applicazioni degli iscritti devono ricevere il messaggio. Di conseguenza, il servizio può essere considerato affidabile per recapitare il messaggio a una o più applicazioni abbonate ogni volta che sono disponibili.

Panoramica del sistema

In questo tutorial, avvii un'applicazione publisher che invia un messaggio "Hello, World!" a due abbonati utilizzando la comunicazione uno-a-molti, come illustrato nel seguente diagramma:

Diagramma dell'argomento, delle relative sottoscrizioni collegate e delle applicazioni publisher e sottoscrittore che inviano e ricevono messaggi da Cloud Pub/Sub

Le due applicazioni di abbonato utilizzano lo stesso codice, ma le avvii in momenti diversi. Questo processo mostra come Pub/Sub consente la comunicazione asincrona. Per creare questo sistema, completa i seguenti passaggi:

  1. Crea un account di servizio IAM che le applicazioni utilizzano per l'autenticazione.
  2. Configura le autorizzazioni IAM.
  3. Crea un argomento e una sottoscrizione Pub/Sub.
  4. Avvia tre applicazioni indipendenti: un publisher e due abbonati.

Prima di iniziare

  1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.

  2. Install the Google Cloud CLI.

  3. If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

  4. To initialize the gcloud CLI, run the following command: 

    gcloud init

  5. Create or select a Google Cloud project.

    • Create a Google Cloud project:

      gcloud projects create PROJECT_ID

      Replace PROJECT_ID with a name for the Google Cloud project you are creating.

    • Select the Google Cloud project that you created:

      gcloud config set project PROJECT_ID

      Replace PROJECT_ID with your Google Cloud project name.

  6. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  7. Enable the Pub/Sub API: 

    gcloud services enable pubsub.googleapis.com

  8. Create local authentication credentials for your user account: 

    gcloud auth application-default login

    If an authentication error is returned, and you are using an external identity provider (IdP), confirm that you have signed in to the gcloud CLI with your federated identity.

  9. Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles: roles/pubsub.publisher, roles/pubsub.subscriber 

    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
    • Replace PROJECT_ID with your project ID.

    • Replace USER_IDENTIFIER with the identifier for your user account. For example, user:[email protected].

    • Replace ROLE with each individual role.

  10. Install the Google Cloud CLI.

  11. If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

  12. To initialize the gcloud CLI, run the following command: 

    gcloud init

  13. Create or select a Google Cloud project.

    • Create a Google Cloud project:

      gcloud projects create PROJECT_ID

      Replace PROJECT_ID with a name for the Google Cloud project you are creating.

    • Select the Google Cloud project that you created:

      gcloud config set project PROJECT_ID

      Replace PROJECT_ID with your Google Cloud project name.

  14. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  15. Enable the Pub/Sub API: 

    gcloud services enable pubsub.googleapis.com

  16. Create local authentication credentials for your user account: 

    gcloud auth application-default login

    If an authentication error is returned, and you are using an external identity provider (IdP), confirm that you have signed in to the gcloud CLI with your federated identity.

  17. Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles: roles/pubsub.publisher, roles/pubsub.subscriber 

    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
    • Replace PROJECT_ID with your project ID.

    • Replace USER_IDENTIFIER with the identifier for your user account. For example, user:[email protected].

    • Replace ROLE with each individual role.
    18.

    Installa Python

    Questo tutorial utilizza le librerie client Pub/Sub, che richiedono Python 3.7 o versioni successive. Completa le istruzioni per installare Python.

    Configurare il progetto Pub/Sub

    Per gestire il flusso di messaggi tra le applicazioni di pubblicazione e sottoscrizione, devi creare un argomento e due sottoscrizioni diverse.

    crea un argomento Pub/Sub

    Crea un argomento con ID hello_topic:

    gcloud pubsub topics create hello_topic

    Crea sottoscrizioni Pub/Sub

    Crea due sottoscrizioni e collegale all'argomento.

    Questi abbonamenti sono di tipo StreamingPull, ovvero un tipo di abbonamento pull.

    Sottoscrizione 1

    Crea un abbonamento con l'ID sub_one e collegalo a hello_topic.

    gcloud pubsub subscriptions create sub_one --topic=hello_topic

    Sottoscrizione 2

    Crea un abbonamento con l'ID sub_two e collegalo a hello_topic.

    gcloud pubsub subscriptions create sub_two --topic=hello_topic

    Creare il sistema one-to-many

    Scarica il codice del publisher e dell'abbonato

    1. Scarica i file Python Pub/Sub necessari per questo tutorial.

       git clone https://github.com/googleapis/python-pubsub.git

    2. Chiudi tutti i terminali aperti prima di procedere.

    Configura tre terminali

    1. Avvia un terminale per ogni applicazione tutorial (un publisher e due subscriber). Per comodità, questo tutorial chiama questi terminali:

      • Terminale publisher
      • sub_one terminale
      • sub_two terminale

    2. Nel terminale publisher, crea e attiva un ambiente virtuale Python denominato pyenv-qs.

      Bash

      python -m venv pyenv-qs
source pyenv-qs/bin/activate

      PowerShell

      py -m venv pyenv-qs
.\pyenv-qs\Scripts\activate

      Nei terminali sub_one e sub_two, esegui questo comando:

      Bash

      source pyenv-qs/bin/activate

      PowerShell

      .\pyenv-qs\Scripts\activate

      Dopo aver eseguito il comando di attivazione, il prompt dei comandi include il seguente valore (pyenv-qs) $.

    3. Nel terminale publisher, installa la libreria client Python Pub/Sub utilizzando pip:

      python -m pip install --upgrade google-cloud-pubsub

    4. In tutti e tre i terminali, configura una variabile di ambiente con il tuo ID progetto attuale. Questo comando gcloud determina l'ID progetto selezionato e lo imposta come variabile:

      Bash

      export PROJECT=`gcloud config get-value project`

      PowerShell

      $env:PROJECT=$(gcloud config get-value project)

    5. In tutti e tre i terminali, passa al percorso del progetto che contiene il codice campione.

      cd python-pubsub/samples/snippets/quickstart/

    Avvia le app e osserva il flusso dei messaggi

    Avvia l'applicazione Abbonato 1

    Nel terminale sub_one, avvia Subscriber 1:

    Bash

    python sub.py $PROJECT sub_one

    PowerShell

    py sub.py $env:PROJECT sub_one

    Una volta avviata, questa applicazione apre una connessione di streaming bidirezionale con il server. Pub/Sub recapita i messaggi tramite lo stream.

    L'applicazione Subscriber 1 inizia ad ascoltare i messaggi nella sottoscrizione sub_one.

    Avviare l'applicazione Publisher

    Nel terminale publisher, avvia l'applicazione Publisher:

    Bash

    python pub.py $PROJECT hello_topic

    PowerShell

    py pub.py $env:PROJECT hello_topic

    Dopo l'avvio dell'applicazione publisher, il sistema Pub/Sub esegue le seguenti operazioni:

    • L'applicazione Publisher invia un messaggio "Hello, World!" a Pub/Sub senza essere a conoscenza di eventuali abbonamenti esistenti. Il server assegna anche un ID messaggio.

    • L'applicazione Subscriber 1 riceve il messaggio "Hello World", lo stampa e invia un riconoscimento a Pub/Sub.

    • L'applicazione Publisher stampa la conferma. La conferma indica a Pub/Sub che il messaggio è stato elaborato correttamente e non deve essere inviato di nuovo a questo o a qualsiasi altro sottoscrittore sub_one.

    Pub/Sub rimuove il messaggio da sub_one.

    L'applicazione Publisher pubblica il messaggio e assegna un ID messaggio. L'applicazione Subscriber 1 riceve il messaggio "Hello World" e invia un riconoscimento

    Avvia l'applicazione Abbonato 2

    Nel terminale sub_two, avvia Subscriber 2:

    Bash

    python sub.py $PROJECT sub_two

    PowerShell

    py sub.py $env:PROJECT sub_two

    Questo abbonato riceve i messaggi recapitati all'abbonamento sub_two. Abbonato 2 riutilizza lo script sub.py. La differenza è che Subscriber 2 non viene avviato finché il publisher non ha inviato il messaggio all'argomento e agli abbonamenti. Se Publisher chiamasse direttamente Subscriber 2, l'applicazione di pubblicazione dovrebbe attendere che Subscriber 2 risponda o che la chiamata scada. Pub/Sub gestisce questo processo salvando il messaggio per Subscriber 2.

    L'abbonato 2 inizia ad ascoltare e riceve il messaggio in attesa in sub_two

    Ora puoi iniziare a sviluppare con Pub/Sub.

    Com'è andata?

    Ulteriori risorse e link sono disponibili nella pagina di assistenza Pub/Sub.

    Esegui la pulizia

    1. Interrompi tutte le applicazioni in esecuzione.
    2. Elimina la directory codice campione dall'ambiente locale.

    3. Elimina l'argomento.

      gcloud pubsub topics delete hello_topic

    4. Elimina gli abbonamenti.

      gcloud pubsub subscriptions delete sub_one
       
      gcloud pubsub subscriptions delete sub_two

    5. Chiudi il progetto tutorial nella sezione IAM e amministrazione della console Google Cloud .

    6. Optional: Revoke the authentication credentials that you created, and delete the local credential file. 

      gcloud auth application-default revoke

    7. Optional: Revoke credentials from the gcloud CLI. 

      gcloud auth revoke

    Passaggi successivi

    Ecco alcune cose che puoi provare a fare:

    • Esamina il codice pub.py e sub.py del tutorial ed esplora altri esempi di Pub/Sub su GitHub. Come esercizio, crea una versione di pub.py che pubblica l'ora locale ogni secondo.

    • Scopri come raggruppare i messaggi.

    • Utilizzando le sottoscrizioni push, ricevi messaggi che attivano endpoint App Engine o Cloud Functions.

    • Recupera i messaggi confermati in precedenza utilizzando la riproduzione. Per impostazione predefinita, Pub/Sub rimuove i messaggi confermati dalle sottoscrizioni. In questo tutorial, ad esempio, non potrai eseguire di nuovo sub.py per ricevere di nuovo il messaggio "Hello, World!". La funzionalità di riproduzione ti consente di configurare le sottoscrizioni in modo da ricevere i messaggi dopo che sono stati confermati.

    • Inizia a utilizzare le librerie client in altre lingue.