基于HTTP协议的轻量级开源简单队列服务:HTTPSQS

  HTTPSQS(HTTP Simple Queue Service)是一款基于 HTTP GET/POST 协议的轻量级开源简单消息队列服务,使用 Tokyo Cabinet 的 B+Tree Key/Value 数据库来做数据的持久化存储。

  项目网址:http://code.google.com/p/httpsqs/
  使用文档:http://blog.zyan.cc/httpsqs/
  使用环境:Linux(同时支持32位、64位操作系统,推荐使用64位操作系统)
  软件作者:张宴

  队列(Queue)又称先进先出表(First In First Out),即先进入队列的元素,先从队列中取出。加入元素的一头叫“队头”,取出元素的一头叫“队尾”。利用消息队列可以很好地异步处理数据传送和存储,当你频繁地向数据库中插入数据、频繁地向搜索引擎提交数据,就可采取消息队列来异步插入。另外,还可以将较慢的处理逻辑、有并发数量限制的处理逻辑,通过消息队列放在后台处理,例如FLV视频转换、发送手机短信、发送电子邮件等。

  HTTPSQS 具有以下特征:

  ● 非常简单,基于 HTTP GET/POST 协议。PHP、Java、Perl、Shell、Python、Ruby等支持HTTP协议的编程语言均可调用。
  ● 非常快速,入队列、出队列速度超过10000次/秒。
  ● 高并发,支持上万的并发连接,C10K不成问题。
  ● 支持多队列。
  ● 单个队列支持的最大队列数量高达10亿条。
  ● 低内存消耗,海量数据存储,存储几十GB的数据只需不到100MB的物理内存缓冲区。
  ● 可以在不停止服务的情况下便捷地修改单个队列的最大队列数量。
  ● 可以实时查看队列状态(入队列位置、出队列位置、未读队列数量、最大队列数量)。
  ● 可以查看指定队列ID(队列点)的内容,包括未出、已出的队列内容。
  ● 查看队列内容时,支持多字符集编码。
  ● 源代码不超过800行,适合二次开发。

![httpsqs\_elements.png][1]

1、HTTPSQS 1.7 压力测试:

  采用Apache ab命令进行压力测试,开启10个线程,放入10万条文本数据(每条512字节)到队列中:
  使用HTTP Keep-Alive时:23018 requests/sec
  关闭HTTP Keep-Alive时:11840 requests/sec

  采用Apache ab命令进行压力测试,开启10个线程,从队列中取出10万条文本数据(每条512字节):
  使用HTTP Keep-Alive时:25982 requests/sec
  关闭HTTP Keep-Alive时:13294 requests/sec

  详细测试内容:http://code.google.com/p/httpsqs/wiki/BenchmarkTest

  生产环境应用:在金山游戏官网中,新闻、论坛帖子、客服公告、SNS社区等发生的增、删、改操作,文本内容实时写入HTTPSQS队列,全站搜索引擎增量索引准实时(1分钟内)更新的数据源取自HTTPSQS。HTTPSQS 2009年12月18日上线至今,运行稳定,既有来自Web服务器的入队列操作,也有来自命令行脚本的批量入、出队列操作。


2、HTTPSQS 的生产环境应用:

  ●金山通行证(https://my.xoyo.com)
  队列应用类型:手机短信上行、手机短信下发、邮件下发
  队列应用要求:稳定性高,存储数据量大
  队列部署结构:一主、一备两台 HTTPSQS 热备模式

  ●金山用户行为分析系统(http://kbi.xoyo.com)
  队列应用类型:用户鼠标点击、访问URL原始数据采集
  队列应用要求:并发性能高,存储数据量大
  队列部署结构:多台 HTTPSQS 应用层哈希分布式模式

  ●金山网络游戏运营平台 KingEyes
  队列应用类型:用户操作日志记录

  ●金山逍遥网站内搜索
  队列应用类型:索引准实时更新。在金山游戏官网中,新闻、论坛帖子、客服公告、SNS社区等发生的增、删、改操作,文本内容实时写入HTTPSQS队列,全站搜索引擎增量索引准实时(1分钟内)更新的数据源取自HTTPSQS。

  ●金山逍遥网全站通用评论系统
  队列应用类型:评论发表

  ●金山《剑侠情缘》电视连续剧四大角色人物选秀活动(http://zt.xoyo.com/haixuan/)
  队列应用类型:用户上传的照片异步裁剪、缩放处理

  ●新浪邮箱(http://mail.sina.com.cn)
  队列应用类型:用户登陆日志记录


3、HTTPSQS 编译安装:

ulimit -SHn 65535

wget http://httpsqs.googlecode.com/files/libevent-2.0.12-stable.tar.gz
tar zxvf libevent-2.0.12-stable.tar.gz
cd libevent-2.0.12-stable/
./configure --prefix=/usr/local/libevent-2.0.12-stable/
make
make install
cd ../

wget http://httpsqs.googlecode.com/files/tokyocabinet-1.4.47.tar.gz
tar zxvf tokyocabinet-1.4.47.tar.gz
cd tokyocabinet-1.4.47/
./configure --prefix=/usr/local/tokyocabinet-1.4.47/
#注:在32位Linux操作系统上编译Tokyo cabinet,请使用./configure --enable-off64代替./configure,可以使数据库文件突破2GB的限制。
#./configure --enable-off64 --prefix=/usr/local/tokyocabinet-1.4.47/
make
make install
cd ../

wget http://httpsqs.googlecode.com/files/httpsqs-1.7.tar.gz
tar zxvf httpsqs-1.7.tar.gz
cd httpsqs-1.7/
make
make install
cd ../

4、HTTPSQS 服务器使用文档:
httpsqs.png

[root@xoyo ~]# httpsqs -h
-l <ip_addr> 监听的IP地址,默认值为 0.0.0.0 
-p <num> 监听的TCP端口(默认值:1218)
-x <path> 数据库目录,目录不存在会自动创建(例如:/opt/httpsqs/data)
-t <second> HTTP请求的超时时间(默认值:3)
-s <second> 同步内存缓冲区内容到磁盘的间隔秒数(默认值:5)
-c <num> 内存中缓存的最大非叶子节点数(默认值:1024)
-m <size> 数据库内存缓存大小,单位:MB(默认值:100)
-i <file> 保存进程PID到文件中(默认值:/tmp/httpsqs.pid)
-a <auth> 访问HTTPSQS的验证密码(例如:mypass123)
-d 以守护进程运行
-h 显示这个帮助

  示例:

ulimit -SHn 65535 
httpsqs -d -p 1218 -x /data0/queue

  请使用命令“killall httpsqs”、“pkill httpsqs”和“kill cat /tmp/httpsqs.pid”来停止httpsqs。

  注意:请不要使用命令“pkill -9 httpsqs”和“kill -9 httpsqs的进程ID”来结束httpsqs,否则,内存中尚未保存到磁盘的数据将会丢失。


  5、HTTPSQS 客户端使用文档:

  (1)、入队列(将文本消息放入队列):

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):
curl "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=put&data=经过URL编码的文本消息&auth=mypass123"

  HTTP POST 协议(以curl命令为例):
curl -d "经过URL编码的文本消息" "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=put&auth=mypass123"
以浏览器为例:
put.png


如果入队列成功,返回:

HTTPSQS_PUT_OK

  如果入队列失败,返回:

HTTPSQS_PUT_ERROR

  如果队列已满,返回:

HTTPSQS_PUT_END

  从HTTPSQS 1.2版本开始,在返回给客户端的HTTP Header头中增加了一行“Pos: xxx”,输出当前队列的读取位置点,例如:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Keep-Alive: 120
Pos: 19
Date: Thu, 18 Mar 2010 04:57:08 GMT
Content-Length: 14

HTTPSQS_PUT_OK

  (2)、出队列(从队列中取出文本消息):

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?charset=utf-8&name=your_queue_name&opt=get&auth=mypass123"


curl "http://host:port/?charset=gb2312&name=your_queue_name&opt=get&auth=mypass123"

get.png
返回消息队列的内容给客户端。

  如果没有未取出的消息队列,则返回:
HTTPSQS_GET_END

  从HTTPSQS 1.2版本开始,在返回给客户端的HTTP Header头中增加了一行“Pos: xxx”,输出当前队列的读取位置点,例如:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
Keep-Alive: 120
Pos: 7
Date: Thu, 18 Mar 2010 04:56:01 GMT
Content-Length: 18

消息队列内容

  参数charset说明(例如:/?charset=utf-8):
  指定HTTP输出Header头的字符编码,即:
 

 Content-Type: text/plain; charset=utf-8

  任何在IANA注册的字符编码均可使用,但是,并不是所有的浏览器都能解析全部的字符编码。对于中文,常用的字符编码有:utf-8、gb2312、gbk、gb18030、big5等。

  (3)、查看队列状态(普通方式,便于浏览器查看):

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=status&auth=mypass123"

  返回(示例):

HTTP Simple Queue Service v1.7
------------------------------
Queue Name: xoyo
Maximum number of queues: 1000000
Put position of queue (1st lap): 45
Get position of queue (1st lap): 6
Number of unread queue: 39

  如果“队列写入点值”大于“最大队列数量值”,将重置“队列写入点”为1,即又从1开始存储新的队列内容,覆盖原来队列位置点的内容:

HTTP Simple Queue Service v1.7
------------------------------
Queue Name: xoyo
Maximum number of queues: 1000000
Put position of queue (2st lap): 4562
Get position of queue (1st lap): 900045
Number of unread queue: 104517

以浏览器为例:
status.png
(4)、查看队列状态(JSON方式,便于程序处理返回内容):

  从HTTPSQS 1.3版本开始支持此功能。

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=status_json&auth=mypass123"

  返回(示例):

{"name":"xoyo","maxqueue":1000000,"putpos":45,"putlap":1,"getpos":6,"getlap":1,"unread":39}

  如果“队列写入点值”大于“最大队列数量值”,将重置“队列写入点”为1,即又从1开始存储新的队列内容,覆盖原来队列位置点的内容:

{"name":"xoyo","maxqueue":1000000,"putpos":4562,"putlap":2,"getpos":900045,"getlap":1,"unread":104517}

  (5)、查看指定队列位置点的内容:

  跟一般的队列系统不同的是,HTTPSQS 可以查看指定队列ID(队列点)的内容,包括未出、已出的队列内容。可以方便地观测进入队列的内容是否正确。

  另外,假设有一个发送手机短信的队列,由客户端守护进程从队列中取出信息,并调用“短信网关接口”发送短信。但是,如果某段时间“短信网关接口”有故障,而这段时间队列位置点300~900的信息已经出队列,但是发送短信失败,我们还可以在位置点300~900被覆盖前,查看到这些位置点的内容,作相应的处理。

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?charset=utf-8&name=your_queue_name&opt=view&pos=5&auth=mypass123"


curl "http://host:port/?charset=gb2312&name=your_queue_name&opt=view&pos=19&auth=mypass123"

  pos >=1 并且 <= 1000000000

  返回指定队列位置点的内容。

  (6)、重置指定队列:

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=reset&auth=mypass123"

  如果重置成功,返回:

HTTPSQS_RESET_OK

  如果重置失败,返回:

HTTPSQS_RESET_ERROR

  (7)、更改指定队列的最大队列数量:

  默认的最大队列长度(100万条):1000000

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=maxqueue&num=1000000000&auth=mypass123"

  num >=10 并且 <= 1000000000

  如果更改最大队列数量成功,则返回:

HTTPSQS_MAXQUEUE_OK

  更改的最大队列数量必须大于当前的“队列写入点”。另外,当“队列写入点”小于“队列读取点”时(即PUT位于圆环的第二圈,而GET位于圆环的第一圈时),本操作将被取消,然后返回给客户端以下信息:

HTTPSQS_MAXQUEUE_CANCEL

  (8)、不停止服务的情况下,修改定时刷新内存缓冲区内容到磁盘的间隔时间:

  从HTTPSQS 1.3版本开始支持此功能。

  默认间隔时间:5秒 或 httpsqs -s 参数设置的值。

  HTTP GET 协议(以curl命令为例):

curl "http://host:port/?name=your_queue_name&opt=synctime&num=10&auth=mypass123"


  num >=1 and <= 1000000000

  如果修改间隔时间成功,则返回:

HTTPSQS_SYNCTIME_OK

  如果 num 不在 1 ~ 1000000000 之间,本操作将被取消,然后返回给客户端以下信息:

HTTPSQS_SYNCTIME_CANCEL

  (9)、密码校验失败:

  从HTTPSQS 1.5版本开始支持此功能。

  如果密码校验失败(/?auth=xxx),将返回以下信息:

HTTPSQS_AUTH_FAILED

  (10)、全局错误:

  如果发生全局错误(即指令、参数错误等),将返回以下信息:
HTTPSQS_ERROR


  6、HTTPSQS 客户端

  (1)、PHP 客户端说明文档:

  A、PHP 客户端扩展(第三方提供,详情请访问:http://code.google.com/p/php-httpsqs-client/)

  B、PHP 客户端 Class 文件(官方提供:适用于 HTTPSQS 1.7 以上版本,推荐使用。)

  查看 PHP Class 源代码:httpsqs_client.php

  PHP Client 所有函数使用示例:test_example.php

  PHP Client 命令行运行示例:test_commandline.php

  用法:

<?php  
include_once("httpsqs_client.php");   
$httpsqs = new httpsqs($httpsqs_host, $httpsqs_port, $httpsqs_auth, $httpsqs_charset);   
   
/*  
1. 将文本信息放入一个队列(注意:如果要放入队列的PHP变量是一个数组,需要事先使用序列化、json_encode等函数转换成文本) 
    如果入队列成功,返回布尔值:true  
    如果入队列失败,返回布尔值:false  
*/   
$result = $httpsqs->put($queue_name, $queue_data);   
   
/*  
2. 从一个队列中取出文本信息 
    返回该队列的内容 
    如果没有未被取出的队列,则返回文本信息:HTTPSQS_GET_END 
    如果发生错误,返回布尔值:false  
*/   
$result = $httpsqs->get($queue_name);   
  
/*  
3. 从一个队列中取出文本信息和当前队列读取点Pos 
    返回数组示例:array("pos" => 7, "data" => "text message") 
    如果没有未被取出的队列,则返回数组:array("pos" => 0, "data" => "HTTPSQS_GET_END") 
    如果发生错误,返回布尔值:false 
*/   
$result = $httpsqs->gets($queue_name);  
  
/*  
4. 查看队列状态(普通方式) 
*/   
$result = $httpsqs->status($queue_name);  
  
/*  
5. 查看队列状态(JSON方式) 
    返回示例:{"name":"queue_name","maxqueue":5000000,"putpos":130,"putlap":1,"getpos":120,"getlap":1,"unread":10} 
*/   
$result = $httpsqs->status_json($queue_name);  
   
/*  
6. 查看指定队列位置点的内容 
    返回指定队列位置点的内容。 
*/   
$result = $httpsqs->view($queue_name, $queue_pos);  
   
/*  
7. 重置指定队列 
    如果重置队列成功,返回布尔值:true  
    如果重置队列失败,返回布尔值:false  
*/   
$result = $httpsqs->reset($queue_name);  
   
/*  
8. 更改指定队列的最大队列数量 
   如果更改成功,返回布尔值:true 
   如果更改操作被取消,返回布尔值:false 
*/   
$result = $httpsqs->maxqueue($queue_name, $num);  
  
/* 
9. 修改定时刷新内存缓冲区内容到磁盘的间隔时间 
   如果更改成功,返回布尔值:true 
   如果更改操作被取消,返回布尔值:false 
*/  
$result = $httpsqs->synctime($num);  
?>  

7、HTTPSQS 生产环境典型应用案例架构:
httpsqs_error_handling.png

个采用PHP编写的HTTPSQS客户端简单守护进程框架如下:

  环境,假设PHP安装路径为/usr/local/webserver/php,使用PHP编写一个文件/opt/httpsqs_client_daemon.php:

   <?php  
    include_once dirname(__FILE__)."/httpsqs_client.php";     
    $httpsqs = new httpsqs($host, $port, $auth, $charset);  
    while(true) {  
      $result = $httpsqs->gets($name);  
      $pos = $result["pos"]; //当前队列消息的读取位置点  
      $data = $result["data"]; //当前队列消息的内容  
      if ($data != "HTTPSQS_GET_END" && $data != "HTTPSQS_ERROR") {  
        ...去做应用操作...  
      } else {  
        sleep(1); //暂停1秒钟后,再次循环  
      }  
    }  
    ?>  

  在Linux下,推送到后台执行即可:

nohup /usr/local/webserver/php/bin/php /opt/httpsqs_client_daemon.php 2>&1 > /dev/null &

[本文转载自张宴博客http://blog.zyan.cc/httpsqs/]

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  1. tefny

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  2. 论文代写

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