Controle de fluxo

Este documento fornece informações sobre como usar o controle de fluxo com mensagens publicadas em um tópico.

Sobre o controle de fluxo

Um cliente editor pode tentar publicar mensagens mais rapidamente do que o cliente é capaz de enviar dados para o serviço Pub/Sub. Os clientes são limitados por muitos fatores, incluindo:

• CPU da máquina, RAM e capacidade da rede
• configurações de rede, como o número de solicitações pendentes e a largura de banda disponível;
• A latência de cada solicitação de publicação, em grande parte determinada pelas conexões de rede entre o serviço Pub/Sub, o cliente e o Google Cloud

Se a taxa de solicitação de publicação exceder esses limites, as solicitações serão acumuladas na memória até falharem com um erro DEADLINE_EXCEEDED. Isso ocorre especialmente quando dezenas de milhares de mensagens são publicadas em loop, gerando milhares de solicitações em milissegundos.

Para diagnosticar esse problema, verifique as métricas do servidor no Monitoring. Você não conseguirá ver as solicitações que falharam com DEADLINE_EXCEEDED, somente as solicitações bem-sucedidas. A taxa de solicitações bem-sucedidas informa a capacidade das máquinas clientes, fornecendo um valor de referência para configurar o controle de fluxo.

Acessar a página do Monitoring

Para reduzir os problemas de taxa de fluxo, configure seu cliente editor com controle de fluxo para limitar a taxa de solicitações de publicação. Você pode configurar o número máximo de bytes alocados para solicitações pendentes e o número máximo de mensagens pendentes permitidas. Defina esses limites de acordo com a capacidade dos computadores clientes.

Observação: use o controle de fluxo se as mensagens forem publicadas periodicamente a uma taxa maior do que podem ser enviadas. Se esse for um problema persistente em vez de um pico temporário nas mensagens, aumente o número de instâncias de clientes editores.

Antes de começar

Antes de configurar o fluxo de trabalho de publicação, verifique se você concluiu as seguintes tarefas:

• Saiba mais sobre temas e o fluxo de trabalho de publicação.
• Crie um tópico.

Funções exigidas

Para receber as permissões necessárias para usar o controle de fluxo, peça ao administrador para conceder a você o Editor do Pub/Sub (roles/pubsub.publisher) do IAM no seu tópico. Para mais informações sobre a concessão de papéis, consulte Gerenciar o acesso a projetos, pastas e organizações.

Também é possível conseguir as permissões necessárias por meio de papéis personalizados ou de outros papéis predefinidos.

Você precisa de permissões adicionais para criar ou atualizar tópicos e assinaturas.

Usar o controle de fluxo com mensagens

O controle de fluxo do editor está disponível usando as bibliotecas de cliente do Pub/Sub nas seguintes linguagens:

C++

Antes de tentar esse exemplo, siga as instruções de configuração do C++ em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da 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();
}

Go

Antes de tentar esse exemplo, siga as instruções de configuração do Go em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da API Pub/Sub Go.

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

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

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()

	t := client.Topic(topicID)
	t.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 := t.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

Antes de tentar essa amostra, siga as instruções de configuração do Java em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da 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

Antes de tentar essa amostra, siga as instruções de configuração do Node.js em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da 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

Antes de tentar essa amostra, siga as instruções de configuração do Node.js em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da 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

Antes de tentar esse exemplo, siga as instruções de configuração do Python em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da 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

Antes de tentar esse exemplo, siga as instruções de configuração do Ruby em Guia de início rápido: como usar bibliotecas de cliente. Para mais informações, consulte a documentação de referência da API Pub/Sub Ruby.

# topic_id = "your-topic-id"

pubsub = Google::Cloud::Pubsub.new

topic = pubsub.topic 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|
  topic.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.
topic.async_publisher.stop.wait!
puts "Published messages with flow control settings to #{topic_id}."

A seguir

• Compactar mensagens

• Repetir solicitações

• Controle de simultaneidade

• Mensagens em lote