Azure 入門基礎：Queue Storage

Azure Storage 是微軟 Azure 雲提供的雲端儲存解決方案，當前支援的儲存型別有 Blob、Queue、File 和 Table。

筆者在前文中介紹了 File Storage 的基本用法，本文將介紹 Queue Storage 的主要使用方法。

Queue Storage 是什麼？

Azure Queue Storage 是一個儲存大量訊息的儲存服務，這些訊息可以在任何地方通過 HTTP/HTTPS 存取。每條訊息最大 64K，訊息的資料量幾乎不受限制 (除非超出了您的 Storage Account 的總容量) 。

下面是 Queue Storage 典型的應用場景：
1.   建立未處理任務的佇列，以便非同步的處理這些任務。
2.   把訊息從 web role 傳遞給 worker role 進行處理。

Azure Queue Storage的結構

下圖描述了 Queue Storage 的基本組織結構：

Azure Storage Account:

Storage Account 是用來管理 Azure Storage 的一個名稱空間，主要用來控制儲存資料的存取許可權和計費。對 Blob、Queue、File 和 Table 這些 Azure 提供的儲存服務的存取控制都是通過 Storage Account 來進行的，所以要想使用 Queue Storage，需要先建立你的 Storage Account。

Queue:

每個 Queue 都是一組訊息的集合。每一條訊息都必須屬於一個 Queue。Queue 名稱中的字元必須是小寫。

Message:

每條 Message 的最大長度為 64KB，Message 在 Queue 中停留的最長時間為 7 天。

URL format:

Queue 的 URL 地址格式為：

http://<storage account>.queue.core.windows.net/<queuename>

下面是個更真實的例子：

http://nickstorage.queue.core.windows.net/app1tasks

如果您還不熟悉 Azure Storage Account 的使用，以及如何通過 WindowsAzure.Storage 庫存取 Azure Storage，請參考前文《Azure Table storage 基本用法》中的介紹，這裡就不重複了。

為了方便檢視 C# 程式碼執行的結果，本文使用了 MS 發布的一個 Azure Storage 用戶端工具：Microsoft Azure Storage Explorer，文中簡稱為 Storage Explorer。下面是 Queue Storage 的一個截圖：

接下來我們通過 C# 程式碼來介紹如何操作 Queue Storage。

建立 Queue

我們先來建立一個名為 "app2tasks" 的 Queue:

// CloudStorageAccount 類表示一個 Azure Storage Account，我們需要先建立它的範例，才能存取屬於它的資源。
// 注意連線字串中的xxx和yyy，分別對應Access keys中的Storage account name 和 key。
CloudStorageAccount storageAccount = CloudStorageAccount.Parse("DefaultEndpointsProtocol=https;AccountName=xxx;AccountKey=yyy");

// CloudQueueClient 類是 Windows Azure Queue Service 用戶端的邏輯表示，我們需要使用它來設定和執行對 Queue Storage 的操作。
CloudQueueClient queueClient = storageAccount.CreateCloudQueueClient();
// CloudQueue 表示一個 Queue 物件, 絕大多數的操作都是通過這個物件完成的。
CloudQueue queue = queueClient.GetQueueReference("app2tasks");
// 如果不存在就建立名稱為 "app2tasks" 的 Queue。
queue.CreateIfNotExists();

執行上面的程式碼，然後在 Storage Explorer 中檢視結果：

把訊息插入 Queue

現實的應用場景中肯定有一個或多個程式產生 Message 並插入到 Queue 中，接下來我們看看用 C# 如何實現：

string current = DateTime.Now.ToString();
// 把訊息插入到佇列中。
CloudQueueMessage message = new CloudQueueMessage("Hello, World. -- " + current);
queue.AddMessage(message)

呼叫幾次上面的程式碼看看結果如何：

我通過三次呼叫向 Queue 中加入了三條訊息，請注意插入它們的時間，分別是 11:33:45，11:33:57，和 11.34:16。在接下來的描述中我分別稱它們為第一條訊息、第二條訊息和第三條訊息。

檢視 Queue 中的訊息

既然是佇列，肯定有隊頭和隊尾，訊息從隊頭出隊從隊尾入隊。那麼能不能檢視一下隊頭的訊息 (也就是下一條要處理的訊息，此處只是檢視並不是要處理) 呢？當然可以：

// 總是取到隊頭的訊息，沒有訊息出隊。
// 訊息在佇列中的位置、可見狀態也沒有發生變化。 
CloudQueueMessage peekedMessage = queue.PeekMessage();

PeekMessage 方法總是取到處於隊頭位置的那條訊息，並且不改變佇列的狀態！

為了幫助小夥伴們更深刻地理解 PeekMessage 方法的內涵，筆者從網上找了一張解釋 peek 一詞的圖片，請注意圖片中的黃色線條：

(本圖片來自於網際網路，如有版權問題請與筆者聯絡。)

檢視 Queue 的長度

經常的檢視 Queue 的長度是個不錯的注意，因為你需要避免一些由於 Queue 過長帶來的問題：

// 獲取 Queue 的屬性。
queue.FetchAttributes();
int? cachedMessageCount = queue.ApproximateMessageCount;

更新 Queue 中的訊息

如果一條訊息已經被新增到 Queue 中了，但是又需要更新其內容該怎麼辦？我們可以找到這條訊息然後更新它的內容：

CloudQueueMessage message = queue.GetMessage();
// 執行 getmessage(), 隊頭的訊息會變得不可見。
message.SetMessageContent("Updated contents.");
queue.UpdateMessage(message,
    TimeSpan.FromSeconds(60.0), 
    MessageUpdateFields.Content | MessageUpdateFields.Visibility);
// 更新完訊息內容的60s 之後，該訊息會重新可見，但是是在隊尾。

執行上面的程式碼後，我們發現在 Storage Explorer 中"第一條訊息"不見了。過了 60 秒之後它又重新出現在 Storage Explorer 中，但是它的內容已經變化，位置也成了隊尾：

此時我們也只能通過 ID 認出它是之前的"第一條訊息"，之前"第二條訊息"，"第三條訊息"的位置也發生了相應的變化。

處理 Queue 中的訊息

如何處理 Queue 中的訊息呢？我們的程式大體應該遵循下面的邏輯：
使??? GetMessage 方法取出隊頭的訊息，此時該訊息會在 Queue 中 30 秒不可見(這個時常使用者可以設定，預設是 30 秒)；
處理訊息；
正常處理完成後，呼叫 Delete 方法刪除訊息；
如果沒有正常處理訊息 (沒有呼叫 Delete 方法)，此訊息會在 30 秒後重新出現在隊尾。
類似於下面的程式碼邏輯：

// 執行 getmessage(), 隊頭的訊息會變得不可見。
CloudQueueMessage message = queue.GetMessage();
try
{
    //處理訊息
    // 如果在30s內你沒有刪除這條訊息，它會重新出現在隊尾。
    // 所以正確處理一條訊息的過程是，處理完成後，刪除這條訊息
    queue.DeleteMessage(message);
}
catch //(訊息處理異常)
{ }

刪除 Queue 中的訊息

除了正常處理完訊息後把訊息從佇列中刪除，我們也可以找到一條訊息，直接刪除它。本質上和處理完再刪除是一樣的。

總結

Queue Storage 為應用之間的解耦提供了很好的解決方式。使得訊息的產生者和訊息的處理者可以互相不知道彼此的存在。為我們處理這類問題新增了一件有力的武器。

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