RabbitMQを用いたイベント駆動アーキテクチャの紹介

JJUG CCC 2022 Springの登壇時の資料になります。

Transcript

1. 神戸大学大学院システム情報学研究科・ CS24 RabbitMQを用いた イベント駆動アーキテクチャの紹介 徳永 清輝（Seiki Tokunaga） 1
2. 免責事項と自己紹介 ▪ 本発表は、現在の所属組織とは関係なく、私個人の見解 を発表するものです。所属する組織の立場、意見、戦略 を代表するものではありません。 ▪ 掲載しているRabbitMQの説明の図の1部については RabbitMQをクラウドサービスとして提供している CloudAMQPに了承をとりWebサイトより引用しています。 ▪ 発表者について • 徳永清輝 (Twitter, GitHub @otokunaga2) • 業務：普段は研究所で高齢者支援ロボットシステムの設計・開 発・運用に従事 • RabbitMQをシステム開発に利用(5年ぐらい?） 2
3. 想定聴講者 ▪ イベント駆動アーキテクチャをこれからトライしてみよ うと思っている方 ▪ ソフトウェアアーキテクチャの基礎の14章イベント駆動 アーキテクチャを読んでもう少し実装イメージをつけた いと思われた方 ▪ これまでRabbitMQは聞いたことがあるけど使ったことが なく、気になるという方 3
4. イベント駆動アーキテクチャ ▪ 高度にスケーラブルで高パフォーマンスなアプリケーシ ョンを実現するために用いられる分散非同期型のアーキ テクチャスタイル。※1 ▪ 適応性に優れており、小規模なアプリケーションにも大 規模で複雑なアプリケーションにも用いることが可能。 ▪ 単体のアーキテクチャスタイルではなく、例えばリクエ スト・レスポンスのアーキテクチャと組み合わせてハイ ブリッドな構成にもできる • 既存システムと疎結合にシステム連携する 4 ※ソフトウェアアーキテクチャの基礎 エンジニアリングより抜粋
5. RabbitMQについて ▪ OSSとして開発されているメッセージキューイングソフト ウェア（メッセージブローカーとも呼ばれる） ▪ AMQP-0-9-1というプロトコルをベースに一部独自拡張し て実装 ▪ Erlangという関数型プログラミング言語で開発されてい る ▪ クライアントライブラリとして多くのプログラミング言 語をサポート（Java, Spring Boot, Python, Node.js） 5 ※Reference: https://www.cloudamqp.com/blog/part1-rabbitmq-for-beginners-what-is-rabbitmq.html
6. RabbitMQの利用事例 ▪ 広告配信などの一斉配信 ▪ バックエンドで処理に時間を要する処理 • PDFの生成 6
7. RabbitMQでの重要な用語 ▪ コネクション • アプリケーションとRabbitMQブローカーの通信経路（TCP） ▪ チャンネル • コネクション内で作成する仮想的な通信経路。データを送受信する際に はチャンネル経由でデータ通信を行う • コード例: コネクションからチャンネルを作成 ▪ エクスチェンジ • メッセージのキューへの配送経路 ▪ キュー • メッセージを末尾に送り、先頭から取り出す • FIFO（first in first out） ▪ バインディング • エクスチェンジとキューの紐づけを行う 7
8. Producer（プロデューサ）・Consumer（コンシューマ） ▪ データを送受信するプロセスをそれぞれProducer（プロ デューサ/生産者)と Consumer（コンシューマ/消費者) と呼ばれる ▪ プロデューサ • メッセージを送信するプロセス ⮚ PDFを生成依頼するメッセージを送信 ▪ コンシューマ • メッセージを受信して何らかの処理を実施するプロセス • データを処理して正常処理ならば ⮚ ack（応答）をRabbitMQサーバに対して返却する→キューからメッ セージを除去 8
9. Exchange（エクスチェンジ） ▪ Exchangeはメッセージングの通信経路 • 直接キューにメッセージを送信しない点が特徴的でかつ柔軟な ルーティングを実現 • Exchangeとbindingしているキューに配送される ▪ Direct Exchange • 直接対象となるキューに配信 ▪ Topic Exchange • 特定のトピック別に配信先を分ける（スポーツニュース、天気） ▪ Fanout: 一斉に通知 • 広告配信 9
10. エクスチェンジ、キューの 関連付け(Binding) ▪ エクスチェンジとキューはバインディングと呼ばれる仮 想的な関連付けによって配送先が決定する • 特にトピックエクスチェンジでは、ルーティングキーを指定する ことでより詳細に配送ルールをコントロールできる ⮚ 例 良い天気の情報を良い天気を格納するためのキュー • ルーティングキーは.（ドット）区切りで細かくルールを指定で きる ⮚ 例 weather.good, weather.bad 10
11. 書籍購入イベントの処理例(一部省略） 11 書籍の購入 (Producer) Order Placement (Exchange) order-created Notification (Consumer) Payment (Consumer) Inventory (Consumer) order-created order-created Warehouse (Consumer) inventory-updated
12. デモ動画 12
13. デモ 13
14. イベント駆動設計のメリットおよびデメリット ▪ メリット • 配送経路（Exchange）などが比較的容易 ⮚ 配送経路を追加して拡張することも可能 • パフォーマンスやスケールの面でメリットをもたらす ▪ デメリット • バインディングの管理が煩雑になりがち ⮚ 図などにまとめながら整理していくと良い ⮚ エクスチェンジとキューの命名なども含めて設計することが重要 • ユーザIDをキューの名前に含めてモニタリングをわかりやすく する等 • 異常系の処理（データ同期、デバッグ）が複雑になる ⮚ “サービス間の通信スタイルは、標準的には同期通信を選択肢、必要 に応じて非同期通信を選ぼう” 14 ※ソフトウェアアーキテクチャの基礎 エンジニアリングより抜粋
15. まとめ ▪ イベント駆動アーキテクチャについてRabbitMQを題材に 紹介しました。 ▪ RabbitMQの基本機能を紹介 • ※基本機能の紹介で力尽きてしまいました ▪ イベント駆動アーキテクチャの実装例の一部を在庫管理 の例をもとに紹介 15
16. 参考資料 ▪ RabbitMQ • RabbitMQの使い方をハンズオン形式で学べるのでおすすめ ⮚ https://www.rabbitmq.com/tutorials/tutorial-one-java.html • 以下の記事が網羅的でとても分かりやすいです ⮚ https://blog.mookjp.io/memo/rabbitmq-learning/ ▪ Springに関する導入・参考資料 • RabbitMQ でメッセージング ⮚ https://spring.pleiades.io/guides/gs/messaging-rabbitmq/ • Spring integrationを用いた実装サンプル ⮚ spring-projects/spring-integration-samples ▪ イベント駆動設計等アーキテクトについて • ソフトウェアアーキテクチャの基礎～ エンジニアリングに基づく体系的アプローチ 16