Controllo del flusso

Questo documento fornisce informazioni sull'utilizzo del controllo del flusso con i messaggi pubblicati in un argomento.

Informazioni sul controllo del flusso

Un client publisher potrebbe tentare di pubblicare messaggi più velocemente di quanto sia in grado di inviare dati al servizio Pub/Sub. I client sono limitati da molti fattori, tra cui:

• CPU, RAM e capacità di rete della macchina
• Impostazioni della rete, ad esempio il numero di richieste in attesa e la larghezza di banda disponibile
• La latenza di ogni richiesta di pubblicazione, determinata in gran parte dalle connessioni di rete tra il servizio Pub/Sub, il client e Google Cloud

Se il tasso di richieste di pubblicazione supera questi limiti, le richieste si accumulano in memoria fino a quando non vanno a buon fine con un errore DEADLINE_EXCEEDED. Ciò è particolarmente probabile quando vengono pubblicati decine di migliaia di messaggi in un loop, generando migliaia di richieste in millisecondi.

Puoi diagnosticare questo problema controllando le metriche lato server in Monitoring. Non potrai visualizzare le richieste che non sono andate a buon fine con DEADLINE_EXCEEDED, ma solo quelle riuscite. La frequenza delle richieste riuscite indica la capacità di throughput delle macchine client, fornendo una base di riferimento per la configurazione del controllo del flusso.

Vai alla pagina Monitoring

Per attenuare i problemi di frequenza del flusso, configura il client publisher con il controllo del flusso per limitare la frequenza delle richieste di pubblicazione. Puoi configurare il numero massimo di byte allocati per le richieste in attesa e il numero massimo di messaggi in attesa consentiti. Imposta questi limiti in base alla capacità di throughput delle macchine client.

Nota: utilizza il controllo del flusso se i messaggi vengono pubblicati periodicamente a una frequenza superiore a quella con cui possono essere inviati. Se si tratta di un problema persistente anziché di un picco transitorio di messaggi, valuta la possibilità di aumentare il numero di istanze del client publisher.

Prima di iniziare

Prima di configurare il flusso di lavoro di pubblicazione, assicurati di aver completato le seguenti attività:

• Scopri di più sugli argomenti e sul flusso di lavoro di pubblicazione.
• Crea un argomento.

Ruoli obbligatori

Per ottenere le autorizzazioni necessarie per utilizzare il controllo del flusso, chiedi all'amministratore di concederti il ruolo IAM Pub/Sub Publisher (roles/pubsub.publisher) nell'argomento. Per saperne di più sulla concessione dei ruoli, consulta Gestisci l'accesso a progetti, cartelle e organizzazioni.

Potresti anche riuscire a ottenere le autorizzazioni richieste tramite i ruoli personalizzati o altri ruoli predefiniti.

Per creare o aggiornare argomenti e abbonamenti, sono necessarie autorizzazioni aggiuntive.

Utilizzare il controllo del flusso con i messaggi

Il controllo del flusso del publisher è disponibile utilizzando le librerie client Pub/Sub nelle seguenti lingue:

C++

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di C++ in Guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub C++ .

namespace pubsub = ::google::cloud::pubsub;
using ::google::cloud::future;
using ::google::cloud::Options;
using ::google::cloud::StatusOr;
[](std::string project_id, std::string topic_id) {
  auto topic = pubsub::Topic(std::move(project_id), std::move(topic_id));
  // Configure the publisher to block if either (1) 100 or more messages, or
  // (2) messages with 100MiB worth of data have not been acknowledged by the
  // service. By default the publisher never blocks, and its capacity is only
  // limited by the system's memory.
  auto publisher = pubsub::Publisher(pubsub::MakePublisherConnection(
      std::move(topic),
      Options{}
          .set<pubsub::MaxPendingMessagesOption>(100)
          .set<pubsub::MaxPendingBytesOption>(100 * 1024 * 1024L)
          .set<pubsub::FullPublisherActionOption>(
              pubsub::FullPublisherAction::kBlocks)));

  std::vector<future<void>> ids;
  for (char const* data : {"a", "b", "c"}) {
    ids.push_back(
        publisher.Publish(pubsub::MessageBuilder().SetData(data).Build())
            .then([data](future<StatusOr<std::string>> f) {
              auto s = f.get();
              if (!s) return;
              std::cout << "Sent '" << data << "' (" << *s << ")\n";
            }));
  }
  publisher.Flush();
  // Block until they are actually sent.
  for (auto& id : ids) id.get();
}

Vai

L'esempio seguente utilizza la versione principale della libreria client Go Pub/Sub (v2). Se utilizzi ancora la libreria v1, consulta la guida alla migrazione alla v2. Per visualizzare un elenco di esempi di codice della versione 1, consulta gli esempi di codice deprecati.

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Go in Guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub Go.

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"strconv"
	"sync"
	"sync/atomic"

	"cloud.google.com/go/pubsub/v2"
)

func publishWithFlowControlSettings(w io.Writer, projectID, topicID string) error {
	// projectID := "my-project-id"
	// topicID := "my-topic"
	ctx := context.Background()
	client, err := pubsub.NewClient(ctx, projectID)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("pubsub.NewClient: %w", err)
	}
	defer client.Close()

	// client.Publisher can be passed a topic ID (e.g. "my-topic") or
	// a fully qualified name (e.g. "projects/my-project/topics/my-topic").
	// If a topic ID is provided, the project ID from the client is used.
	// Reuse this publisher for all publish calls to send messages in batches.
	publisher := client.Publisher(topicID)
	publisher.PublishSettings.FlowControlSettings = pubsub.FlowControlSettings{
		MaxOutstandingMessages: 100,                     // default 1000
		MaxOutstandingBytes:    10 * 1024 * 1024,        // default 0 (unlimited)
		LimitExceededBehavior:  pubsub.FlowControlBlock, // default Ignore, other options: Block and SignalError
	}

	var wg sync.WaitGroup
	var totalErrors uint64

	numMsgs := 1000
	// Rapidly publishing 1000 messages in a loop may be constrained by flow control.
	for i := 0; i < numMsgs; i++ {
		wg.Add(1)
		result := publisher.Publish(ctx, &pubsub.Message{
			Data: []byte("message #" + strconv.Itoa(i)),
		})
		go func(i int, res *pubsub.PublishResult) {
			fmt.Fprintf(w, "Publishing message %d\n", i)
			defer wg.Done()
			// The Get method blocks until a server-generated ID or
			// an error is returned for the published message.
			_, err := res.Get(ctx)
			if err != nil {
				// Error handling code can be added here.
				fmt.Fprintf(w, "Failed to publish: %v", err)
				atomic.AddUint64(&totalErrors, 1)
				return
			}
		}(i, result)
	}

	wg.Wait()

	if totalErrors > 0 {
		return fmt.Errorf("%d of %d messages did not publish successfully", totalErrors, numMsgs)
	}
	return nil
}

Java

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Java in Guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub Java.

import com.google.api.core.ApiFuture;
import com.google.api.core.ApiFutures;
import com.google.api.gax.batching.BatchingSettings;
import com.google.api.gax.batching.FlowControlSettings;
import com.google.api.gax.batching.FlowController.LimitExceededBehavior;
import com.google.cloud.pubsub.v1.Publisher;
import com.google.protobuf.ByteString;
import com.google.pubsub.v1.PubsubMessage;
import com.google.pubsub.v1.TopicName;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class PublishWithFlowControlExample {
  public static void main(String... args) throws Exception {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "your-project-id";
    String topicId = "your-topic-id";

    publishWithFlowControlExample(projectId, topicId);
  }

  public static void publishWithFlowControlExample(String projectId, String topicId)
      throws IOException, ExecutionException, InterruptedException {
    TopicName topicName = TopicName.of(projectId, topicId);
    Publisher publisher = null;
    List<ApiFuture<String>> messageIdFutures = new ArrayList<>();

    try {
      // Configure how many messages the publisher client can hold in memory
      // and what to do when messages exceed the limit.
      FlowControlSettings flowControlSettings =
          FlowControlSettings.newBuilder()
              // Block more messages from being published when the limit is reached. The other
              // options are Ignore (or continue publishing) and ThrowException (or error out).
              .setLimitExceededBehavior(LimitExceededBehavior.Block)
              .setMaxOutstandingRequestBytes(10 * 1024 * 1024L) // 10 MiB
              .setMaxOutstandingElementCount(100L) // 100 messages
              .build();

      // By default, messages are not batched.
      BatchingSettings batchingSettings =
          BatchingSettings.newBuilder().setFlowControlSettings(flowControlSettings).build();

      publisher = Publisher.newBuilder(topicName).setBatchingSettings(batchingSettings).build();

      // Publish 1000 messages in quick succession may be constrained by publisher flow control.
      for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        String message = "message " + i;
        ByteString data = ByteString.copyFromUtf8(message);
        PubsubMessage pubsubMessage = PubsubMessage.newBuilder().setData(data).build();

        // Once published, returns a server-assigned message id (unique within the topic)
        ApiFuture<String> messageIdFuture = publisher.publish(pubsubMessage);
        messageIdFutures.add(messageIdFuture);
      }
    } finally {
      // Wait on any pending publish requests.
      List<String> messageIds = ApiFutures.allAsList(messageIdFutures).get();

      System.out.println(
          "Published " + messageIds.size() + " messages with flow control settings.");

      if (publisher != null) {
        // When finished with the publisher, shut down to free up resources.
        publisher.shutdown();
        publisher.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);
      }
    }
  }
}

Node.js

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Node.js in guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub Node.js.

/**
 * TODO(developer): Uncomment this variable before running the sample.
 */
// const topicNameOrId = 'YOUR_TOPIC_NAME_OR_ID';

// Imports the Google Cloud client library
const {PubSub} = require('@google-cloud/pubsub');

// Creates a client; cache this for further use
const pubSubClient = new PubSub();

async function publishWithFlowControl(topicNameOrId) {
  // Create publisher options
  const options = {
    flowControlOptions: {
      maxOutstandingMessages: 50,
      maxOutstandingBytes: 10 * 1024 * 1024, // 10 MB
    },
  };

  // Get a publisher. Cache topic objects (publishers) and reuse them.
  const topic = pubSubClient.topic(topicNameOrId, options);

  // For flow controlled publishing, we'll use a publisher flow controller
  // instead of `topic.publish()`.
  const flow = topic.flowControlled();

  // Publish messages in a fast loop.
  const testMessage = {data: Buffer.from('test!')};
  for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    // You can also just `await` on `publish()` unconditionally, but if
    // you want to avoid pausing to the event loop on each iteration,
    // you can manually check the return value before doing so.
    const wait = flow.publish(testMessage);
    if (wait) {
      await wait;
    }
  }

  // Wait on any pending publish requests. Note that you can call `all()`
  // earlier if you like, and it will return a Promise for all messages
  // that have been sent to `flowController.publish()` so far.
  const messageIds = await flow.all();
  console.log(`Published ${messageIds.length} with flow control settings.`);
}

Node.js

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Node.js in guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub Node.js.

/**
 * TODO(developer): Uncomment this variable before running the sample.
 */
// const topicNameOrId = 'YOUR_TOPIC_NAME_OR_ID';

// Imports the Google Cloud client library
import {PubSub, PublishOptions} from '@google-cloud/pubsub';

// Creates a client; cache this for further use
const pubSubClient = new PubSub();

async function publishWithFlowControl(topicNameOrId: string) {
  // Create publisher options
  const options: PublishOptions = {
    flowControlOptions: {
      maxOutstandingMessages: 50,
      maxOutstandingBytes: 10 * 1024 * 1024, // 10 MB
    },
  };

  // Get a publisher. Cache topic objects (publishers) and reuse them.
  const topic = pubSubClient.topic(topicNameOrId, options);

  // For flow controlled publishing, we'll use a publisher flow controller
  // instead of `topic.publish()`.
  const flow = topic.flowControlled();

  // Publish messages in a fast loop.
  const testMessage = {data: Buffer.from('test!')};
  for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    // You can also just `await` on `publish()` unconditionally, but if
    // you want to avoid pausing to the event loop on each iteration,
    // you can manually check the return value before doing so.
    const wait = flow.publish(testMessage);
    if (wait) {
      await wait;
    }
  }

  // Wait on any pending publish requests. Note that you can call `all()`
  // earlier if you like, and it will return a Promise for all messages
  // that have been sent to `flowController.publish()` so far.
  const messageIds = await flow.all();
  console.log(`Published ${messageIds.length} with flow control settings.`);
}

Python

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Python in Guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub Python.

from concurrent import futures
from google.cloud import pubsub_v1
from google.cloud.pubsub_v1.types import (
    LimitExceededBehavior,
    PublisherOptions,
    PublishFlowControl,
)

# TODO(developer)
# project_id = "your-project-id"
# topic_id = "your-topic-id"

# Configure how many messages the publisher client can hold in memory
# and what to do when messages exceed the limit.
flow_control_settings = PublishFlowControl(
    message_limit=100,  # 100 messages
    byte_limit=10 * 1024 * 1024,  # 10 MiB
    limit_exceeded_behavior=LimitExceededBehavior.BLOCK,
)
publisher = pubsub_v1.PublisherClient(
    publisher_options=PublisherOptions(flow_control=flow_control_settings)
)
topic_path = publisher.topic_path(project_id, topic_id)
publish_futures = []

# Resolve the publish future in a separate thread.
def callback(publish_future: pubsub_v1.publisher.futures.Future) -> None:
    message_id = publish_future.result()
    print(message_id)

# Publish 1000 messages in quick succession may be constrained by
# publisher flow control.
for n in range(1, 1000):
    data_str = f"Message number {n}"
    # Data must be a bytestring
    data = data_str.encode("utf-8")
    publish_future = publisher.publish(topic_path, data)
    # Non-blocking. Allow the publisher client to batch messages.
    publish_future.add_done_callback(callback)
    publish_futures.append(publish_future)

futures.wait(publish_futures, return_when=futures.ALL_COMPLETED)

print(f"Published messages with flow control settings to {topic_path}.")

Ruby

L'esempio seguente utilizza la libreria client Ruby Pub/Sub v3. Se utilizzi ancora la libreria v2, consulta la guida alla migrazione alla v3. Per visualizzare un elenco di esempi di codice Ruby v2, consulta gli esempi di codice deprecati.

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Ruby in Guida rapida all'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API Pub/Sub Ruby.

# topic_id = "your-topic-id"

pubsub = Google::Cloud::PubSub.new
publisher = pubsub.publisher topic_id, async: {
  # Configure how many messages the publisher client can hold in memory
  # and what to do when messages exceed the limit.
  flow_control: {
    message_limit: 100,
    byte_limit: 10 * 1024 * 1024, # 10 MiB
    # Block more messages from being published when the limit is reached. The
    # other options are :ignore and :error.
    limit_exceeded_behavior: :block
  }
}

# Rapidly publishing 1000 messages in a loop may be constrained by flow
# control.
1000.times do |i|
  publisher.publish_async "message #{i}" do |result|
    raise "Failed to publish the message." unless result.succeeded?
  end
end

# Stop the async_publisher to send all queued messages immediately.
publisher.async_publisher.stop.wait!
puts "Published messages with flow control settings to #{topic_id}."

Passaggi successivi

• Comprimere i messaggi

• Riprovare le richieste

• Controllo della concorrenza

• Messaggistica batch