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ElixirAdvent Calendar 2016

Day 1
@TakesxiSximada(Takesxi Sximada)

RabbitMQをElixirから利用する

Posted at

この記事は Elixir Advent Calendar 2016 1日目の記事です。普段mq関連のシステム書く事が多いので、ElixirからRabbitmqを使ってみました。

RabbitMQをElixirから利用する

RabbitMQをElixirから利用してみます。
動作環境はmacOSを前提にしています。

Elixir

Elixir (エリクサー) は並列処理の機能や関数型といった特徴を持つ、Erlangの仮想マシン (BEAM) 上で動作するコンピュータプログラミング言語である。

Wikipedia より
https://ja.wikipedia.org/wiki/Elixir_(%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%9F%E3%83%B3%E3%82%B0%E8%A8%80%E8%AA%9E)

なんか良さそう(小並感)。

RabbitMQ

RabbitMQ(ラビットエムキュー)は、Advanced Message Queuing Protocol(AMQP)を使用した、オープンソースのメッセージ指向ミドルウェアである。

Wikipediaより
https://ja.wikipedia.org/wiki/RabbitMQ

お世話になっています(小並感)。

インストール

Elixirのインストール

homebrewでインストールします。

＄brew install elixir

インストールが済んだらバージョンを確認してみます。

$ elixir -v
Erlang/OTP 19 [erts-8.1] [source] [64-bit] [smp:4:4] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false] [dtrace]

Elixir 1.3.4

RabbitMQ

インストールと起動

RabbitMQもhomebrewでインストールします。

$ brew install rabbitmq

インストールが完了したら起動します。

$ rabbitmq-server

              RabbitMQ 3.6.4. Copyright (C) 2007-2016 Pivotal Software, Inc.
  ##  ##      Licensed under the MPL.  See http://www.rabbitmq.com/
  ##  ##
  ##########  Logs: /usr/local/var/log/rabbitmq/rabbit@localhost.log
  ######  ##        /usr/local/var/log/rabbitmq/rabbit@localhost-sasl.log
  ##########
              Starting broker...
 completed with 10 plugins.

RabbitMQの管理画面

RabbitMQには管理画面があります。

http://127.0.0.1:15672/ にアクセスします。

  • user: guest
  • password: guest

でログインできます。

Hello World

RabbitMQのサイトに実装例が掲載されているのでそれに従ってやっていきます。
まずは簡単なHello Worldの構成を実装します。

以下が仕様です。

  • Producerは"Hello"という文字列をメッセージとして1つRabbitMQにpublishする
  • Consumerはメッセージを受け取って標準出力に表示する
  • Queueの名前は"hello" とする

簡単ですね?

mix newでプロジェクトを作成する

mix newでプロジェクトを作成します。プロジェクト名はチュートリアルに従い、rabbitmq_tutorialsにします。

$ mix new rabbitmq_tutorials
* creating README.md
* creating .gitignore
* creating mix.exs
* creating config
* creating config/config.exs
* creating lib
* creating lib/rabbitmq_tutorials.ex
* creating test
* creating test/test_helper.exs
* creating test/rabbitmq_tutorials_test.exs

Your Mix project was created successfully.
You can use "mix" to compile it, test it, and more:

    cd rabbitmq_tutorials
    mix test

Run "mix help" for more commands.

プロジェクトを作成したら、rabbitmq_tutorialsというディレクトリができています。
以降はプロジェクトディレクトリの中で作業するので、ワーキングディレクトリを移動しておきます。

$ cd rabbitmq_tutorials

ディレクトリ内にmix.exsというファイルがあります。
mix.exs内には使用するライブラリのバージョンなどを指定できます。
今回はamqpを使うのでそれを指定します。

defmodule RabbitmqTutorials.Mixfile do
  use Mix.Project

  def project do
    [app: :rabbitmq_tutorials,
     version: "0.1.0",
     elixir: "~> 1.3",
     build_embedded: Mix.env == :prod,
     start_permanent: Mix.env == :prod,
     deps: deps()]
  end

  def application do
    [applications: [:logger]]
  end

  defp deps do
    [
      {:amqp, "~> 0.1.4"},  # <- これを追加
    ]
  end
end

mix.exsを更新したら、mix deps.getとmix deps.compleでライブラリを取得コンパイルします。

mix deps.get:

$ mix deps.get
Could not find Hex, which is needed to build dependency :amqp
Shall I install Hex? (if running non-interactively, use: "mix local.hex --force") [Yn] Y
* creating /Users/sximada/.mix/archives/hex-0.13.2
Running dependency resolution
Dependency resolution completed
  amqp: 0.1.5
  amqp_client: 3.5.6
  rabbit_common: 3.5.6
* Getting amqp (Hex package)
  Checking package (https://repo.hex.pm/tarballs/amqp-0.1.5.tar)
  Fetched package
* Getting amqp_client (Hex package)
  Checking package (https://repo.hex.pm/tarballs/amqp_client-3.5.6.tar)
  Fetched package
* Getting rabbit_common (Hex package)
  Checking package (https://repo.hex.pm/tarballs/rabbit_common-3.5.6.tar)
  Fetched package
$

良さそうです。

mix deps.compile:

$ mix deps.compile
Could not find "rebar", which is needed to build dependency :rabbit_common
I can install a local copy which is just used by Mix
Shall I install rebar? (if running non-interactively, use: "mix local.rebar --force") [Yn] Y
* creating /Users/sximada/.mix/rebar
* creating /Users/sximada/.mix/rebar3
==> rabbit_common (compile)
Compiled src/rabbit_misc.erl
src/gen_server2.erl:770: Warning: random:uniform_s/2: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
src/gen_server2.erl:770: Warning: random:uniform_s/2: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
Compiled src/gen_server2.erl
Compiled src/ssl_compat.erl
Compiled src/time_compat.erl
Compiled src/rabbit_runtime_parameter.erl
Compiled src/rabbit_writer.erl
Compiled src/rabbit_queue_master_locator.erl
Compiled src/rabbit_queue_decorator.erl
Compiled src/rabbit_queue_collector.erl
Compiled src/rabbit_policy_validator.erl
Compiled src/rabbit_password_hashing.erl
src/rabbit_nodes.erl:208: Warning: random:seed/3: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
src/rabbit_nodes.erl:213: Warning: random:uniform/1: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
src/rabbit_nodes.erl:208: Warning: random:seed/3: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
src/rabbit_nodes.erl:213: Warning: random:uniform/1: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
Compiled src/rabbit_nodes.erl
Compiled src/supervisor2.erl
Compiled src/rabbit_networking.erl
Compiled src/rabbit_msg_store_index.erl
Compiled src/rabbit_net.erl
Compiled src/rabbit_reader.erl
Compiled src/rabbit_heartbeat.erl
Compiled src/rabbit_exchange_type.erl
Compiled src/rabbit_exchange_decorator.erl
Compiled src/rabbit_event.erl
Compiled src/rabbit_control_misc.erl
Compiled src/rabbit_command_assembler.erl
Compiled src/rabbit_channel_interceptor.erl
Compiled src/rabbit_framing_amqp_0_9_1.erl
Compiled src/rabbit_binary_parser.erl
Compiled src/rabbit_binary_generator.erl
Compiled src/rabbit_framing_amqp_0_8.erl
Compiled src/rabbit_backing_queue.erl
Compiled src/rabbit_basic.erl
Compiled src/rabbit_authn_backend.erl
Compiled src/rabbit_authz_backend.erl
Compiled src/rabbit_auth_mechanism.erl
Compiled src/priority_queue.erl
Compiled src/pmon.erl
Compiled src/rabbit_channel.erl
Compiled src/mochijson2.erl
Compiled src/mirrored_supervisor.erl
Compiled src/credit_flow.erl
Compiled src/app_utils.erl
Compiled src/rabbit_amqqueue.erl
==> amqp_client (compile)
Compiled src/amqp_gen_consumer.erl
Compiled src/amqp_gen_connection.erl
Compiled src/uri_parser.erl
Compiled src/amqp_sup.erl
Compiled src/rabbit_routing_util.erl
Compiled src/amqp_uri.erl
Compiled src/amqp_rpc_server.erl
Compiled src/amqp_rpc_client.erl
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:30: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:31: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:32: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:34: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:35: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:36: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:37: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:38: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:39: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:42: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:30: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:31: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:32: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:34: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:35: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:36: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:37: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:38: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:39: syntax error before: '/'
include/amqp_gen_consumer_spec.hrl:42: syntax error before: '/'
Compiling src/amqp_selective_consumer.erl failed:
ERROR: compile failed while processing /Users/sximada/ng2/home/src/gist/elixir-tips-rabbmitmq/rabbitmq_tutorials/deps/amqp_client: rebar_abort
** (Mix) Could not compile dependency :amqp_client, "/Users/sximada/.mix/rebar compile skip_deps=true deps_dir="/Users/sximada/ng2/home/src/gist/elixir-tips-rabbmitmq/rabbitmq_tutorials/_build/dev/lib"" command failed. You can recompile this dependency with "mix deps.compile amqp_client", update it with "mix deps.update amqp_client" or clean it with "mix deps.clean amqp_client"
(py3.5.2) $ echo $?
1

エラーが出てしまいました。Could not compile dependency :amqp_clientとあるので:amqp_clientがコンパイルできないようです。再度実行しても同じ結果になります。

stackoverflowに同じ現象の投稿がありました。
http://stackoverflow.com/questions/38207302/how-to-setup-elixir-project-to-use-rabbitmq-via-amqp

どうやらErlang 19でamqpのコンパイルは現状(2016年10月29日現在)できない模様です。
問題はamqp_clientがErlang 19に対応できていないからのようです。
https://github.com/pma/amqp/issues/28

Github上のリポジトリは修正されているようなのでそちらを使うようにmix.exsを変更します。

  defp deps do
    [
      {:amqp_client, git: "https://github.com/jbrisbin/amqp_client.git", override: true},  # <- ここを追加
      {:amqp, "~> 0.1.4"},
    ]
  end

mix deps.getとmix deps.compileを実行します。

mix deps.get:

$ mix deps.get
* Getting amqp_client (https://github.com/jbrisbin/amqp_client.git)
remote: Counting objects: 515, done.
remote: Compressing objects: 100% (2/2), done.
remote: Total 515 (delta 0), reused 2 (delta 0), pack-reused 513
Receiving objects: 100% (515/515), 704.25 KiB | 562.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (324/324), done.
* Getting rabbit_common (https://github.com/jbrisbin/rabbit_common.git)
remote: Counting objects: 779, done.
remote: Compressing objects: 100% (2/2), done.
remote: Total 779 (delta 0), reused 2 (delta 0), pack-reused 777
Receiving objects: 100% (779/779), 1.16 MiB | 797.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (571/571), done.
fatal: You are on a branch yet to be born
** (Mix) Command "git --git-dir=.git checkout --quiet " failed

今度はmix deps.getでエラーしてしまいました。困った。
もう面倒なので直接直してしまいます。

問題のリポジトリはdeps配下にあるので次のようにしました。

$ cd deps/rabbit_common
$ git remote update
$ git checkout -b master origin/master
$ cd ../../
$ mix deps.get

うーん。
無理矢理直した後のdeps.compile:

$ mix deps.compile
==> rabbit_common (compile)
Compiled src/rabbit_authz_backend.erl
src/gen_server2.erl:770: Warning: random:uniform_s/2: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
src/gen_server2.erl:770: Warning: random:uniform_s/2: the 'random' module is deprecated; use the 'rand' module instead
Compiled src/gen_server2.erl
Compiled src/rabbit_authn_backend.erl
Compiled src/ssl_compat.erl
Compiled src/time_compat.erl
Compiled src/rabbit_types.erl
Compiled src/rabbit_runtime_parameter.erl
Compiled src/rabbit_writer.erl
Compiled src/rabbit_queue_master_locator.erl
Compiled src/rabbit_queue_decorator.erl
Compiled src/rabbit_queue_collector.erl
Compiled src/rabbit_policy_validator.erl
Compiled src/rabbit_password_hashing.erl
Compiled src/rabbit_nodes.erl
Compiled src/rabbit_networking.erl
Compiled src/supervisor2.erl
Compiled src/rabbit_msg_store_index.erl
Compiled src/rabbit_heartbeat.erl
Compiled src/rabbit_health_check.erl
Compiled src/rabbit_reader.erl
Compiled src/rabbit_net.erl
Compiled src/rabbit_exchange_type.erl
Compiled src/rabbit_exchange_decorator.erl
Compiled src/rabbit_event.erl
Compiled src/rabbit_error_logger_handler.erl
Compiled src/rabbit_data_coercion.erl
Compiled src/rabbit_ct_helpers.erl
Compiled src/rabbit_framing_amqp_0_9_1.erl
Compiled src/rabbit_control_misc.erl
Compiled src/rabbit_ct_broker_helpers.erl
Compiled src/rabbit_command_assembler.erl
Compiled src/rabbit_channel_interceptor.erl
Compiled src/rabbit_binary_parser.erl
Compiled src/rabbit_framing_amqp_0_8.erl
Compiled src/rabbit_binary_generator.erl
Compiled src/rabbit_backing_queue.erl
Compiled src/rabbit_auth_mechanism.erl
Compiled src/rabbit_basic.erl
Compiled src/rabbit_auth_backend_dummy.erl
Compiled src/rabbit_auth_backend_internal.erl
Compiled src/priority_queue.erl
Compiled src/pmon.erl
Compiled src/mochijson2.erl
Compiled src/rabbit_channel.erl
Compiled src/credit_flow.erl
Compiled src/mirrored_supervisor.erl
Compiled src/code_version.erl
Compiled src/app_utils.erl
Compiled src/rabbit_amqqueue.erl
==> amqp_client (compile)
Compiled src/amqp_gen_consumer.erl
Compiled src/amqp_gen_connection.erl
Compiled src/uri_parser.erl
Compiled src/rabbit_ct_client_helpers.erl
Compiled src/rabbit_routing_util.erl
Compiled src/amqp_sup.erl
Compiled src/amqp_uri.erl
Compiled src/amqp_rpc_server.erl
Compiled src/amqp_selective_consumer.erl
Compiled src/amqp_rpc_client.erl
Compiled src/amqp_direct_consumer.erl
Compiled src/amqp_main_reader.erl
Compiled src/amqp_network_connection.erl
Compiled src/amqp_connection_type_sup.erl
Compiled src/amqp_connection_sup.erl
Compiled src/amqp_client.erl
Compiled src/amqp_direct_connection.erl
Compiled src/amqp_connection.erl
Compiled src/amqp_channel_sup_sup.erl
Compiled src/amqp_channel_sup.erl
Compiled src/amqp_channels_manager.erl
Compiled src/amqp_auth_mechanisms.erl
Compiled src/amqp_channel.erl
==> amqp
Compiling 9 files (.ex)
Generated amqp app
$

やったー。でもかなり無理矢理。

iexでRabbitMQにつないでMessageをpublishする

実際に処理を書く前にインタラクティブモードでライブラリの挙動を確認しておきます。
(別にやんなくてもいいです)

iexを起動します。mixで入れたパッケージを使いたいので-S mixをつけます。

$ iex -S mix
Erlang/OTP 19 [erts-8.1] [source] [64-bit] [smp:4:4] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false] [dtrace]

Compiling 1 file (.ex)
Generated rabbitmq_tutorials app
Interactive Elixir (1.3.4) - press Ctrl+C to exit (type h() ENTER for help)
iex(1)>

それでは接続します。

iex(2)> {:ok, connection} = AMQP.Connection.open
{:ok, %AMQP.Connection{pid: #PID<0.162.0>}}
iex(3)> {:ok, channel} = AMQP.Channel.open(connection)
{:ok,
 %AMQP.Channel{conn: %AMQP.Connection{pid: #PID<0.162.0>}, pid: #PID<0.172.0>}}

接続状況は管理画面から確認できます。
http://127.0.0.1:15672/#/connections

RabbitMQ管理画面のコネクション状況

次にQueueを作成します。AMQP.Queue.declare()を使うと宣言的にQueueを作成できます。

iex(4)> AMQP.Queue.declare(channel, "hello")
{:ok, %{consumer_count: 0, message_count: 0, queue: "hello"}}

Queueの状況も管理画面から確認できます。
http://127.0.0.1:15672/#/queues

RabbitMQ管理画面のQueue状況

それではAMQP.Basic.publish()を使ってメッセージをpublishします。

iex(6)> AMQP.Basic.publish(channel, "", "hello", "Hello World!")
:ok

helloはQueue名、Hello World!はペイロード、 第二2引数の空文字列はExchangeです。

publishしたメッセージの中身も管理画面から確認できます。
http://127.0.0.1:15672/#/queues/%2F/hello

Get Message(s)ボタンを押すと、最初のメッセージを表示します。

RabbitMQ管理画面のメッセージの確認

最後に接続を閉じます。

iex(7)> AMQP.Connection.close(connection)
:ok

Producerを実装する

一通りの処理を確認しました。上記のコードを使うことで送信処理を実装できます。

producer.exs:

{:ok, connection} = AMQP.Connection.open
{:ok, channel} = AMQP.Channel.open connection
AMQP.Queue.declare(channel, "hello")
status = AMQP.Basic.publish(channel, "", "hello", "Hello World!")
IO.puts status
AMQP.Connection.close connection

ではmix runで実行します。

$ mix run send.exs
ok

管理画面で確認するとQueueに入っているメッセージの個数が増えているのがわかります。

iexでMessageをconsumeする

引き続きiexでメッセージを取得します。先ほどと同様に接続し、channelとqueueを生成します。

iex(1)> {:ok, connection} = AMQP.Connection.open
{:ok, %AMQP.Connection{pid: #PID<0.150.0>}}
iex(2)> {:ok, channel} = AMQP.Channel.open connection
{:ok,
 %AMQP.Channel{conn: %AMQP.Connection{pid: #PID<0.150.0>}, pid: #PID<0.162.0>}}
iex(3)> {:ok, queue} = AMQP.Queue.declare(channel, "hello")
{:ok, %{consumer_count: 0, message_count: 8, queue: "hello"}}

次にメッセージを受け取るハンドラを記述します。

iex(5)> defmodule Receive do
...(5)>   def wait_for_messages do
...(5)>     receive do
...(5)>       {:basic_deliver, payload, _meta} ->
...(5)>         IO.puts " [x] Received #{payload}"
...(5)>         wait_for_messages
...(5)>     end
...(5)>   end
...(5)> end
{:module, Receive,
 <<70, 79, 82, 49, 0, 0, 6, 188, 66, 69, 65, 77, 69, 120, 68, 99, 0, 0, 0, 140,
   131, 104, 2, 100, 0, 14, 101, 108, 105, 120, 105, 114, 95, 100, 111, 99, 115,
   95, 118, 49, 108, 0, 0, 0, 4, 104, 2, ...>>, {:wait_for_messages, 0}}

次の特定のプロセスがqueueからメッセージを取得することを指定します。
sbscribeするqueueが存在するかを確認しておく必要があります。

iex(6)> AMQP.Basic.consume(channel, "hello", nil, no_ack: true)
{:ok, "amq.ctag-xrIlXgX1EYFYbvQtgKJUmw"}

ハンドラを実行しします。Receive.wait_for_messagesは再帰になっています。

iex(7)> Receive.wait_for_messages
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!

終了はC-cの後でaです。

Consumerを実装する

では先ほどのメッセージを受け取る処理をconsumer.exsに実装します。

consumer.exs:

{:ok, connection} = AMQP.Connection.open
{:ok, channel} = AMQP.Channel.open connection
{:ok, queue} = AMQP.Queue.declare channel, "hello"

defmodule Receiver do
  def wait_for_messages do
    receive do
      {:basic_deliver, payload, _meta} ->
        IO.puts " [x] Received #{payload}"
        wait_for_messages
    end
  end
end

AMQP.Basic.consume channel, "hello", nil, no_ack: true
Receiver.wait_for_messages

consumer.exsを実行します。

$ mix run consumer.exs
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!
 [x] Received Hello World!

メッセージを取得して処理を行っているのがわかります。
終了はC-cの後でaです。

学んだことまとめ

  • 外部パッケージのインストールやプロジェクトのスキャフォールディングはmixコマンドを使う

  • amqp_clientパッケージは通常のインストール手順で行うとErlang 1.9ではコンパイル
    エラーする

  • mix.exsのdepsにgitリポジトリを指定するとgitのエラーが出ることがある

    • 今回はdeps配下のリポジトリを手動で直接なおした

  • メッセージの送信は次の手順で行う

    1. 接続
    2. channel作成
    3. queue作成
    4. 送信
    5. 切断

  • メッセージの受信は次の手順で行う

    1. 接続
    2. channel作成
    3. queue作成
    4. Consumerを実装
    5. subscribeするqueueを指定
    6. 受信開始
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