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Spring アプリケーションでの Pub/Sub の使用

このページでは、Spring Framework で作成された Java アプリケーションで Pub/Sub を使用する方法について説明します。

Spring Cloud GCP には、Spring Framework を使用して Pub/Sub トピックにメッセージを送信し、Pub/Sub サブスクリプションからメッセージを受信するためのモジュールが複数あります。これらのモジュールは、異なるユースケースに対して個別に使用することも、組み合わせて使用することもできます。

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter を使用すると、ヘルパークラスを使用してメッセージを送受信できます。より高度なシナリオが必要な場合は、Pub/Sub Java クライアントライブラリを呼び出すこともできます。
Pub/Sub の Spring 統合チャネルアダプタを使用すると、Spring Integration のメッセージチャネルを Pub/Sub に接続できます。
Pub/Sub 用 Spring Cloud Stream Binder を使用すると、Pub/Sub を、Spring Cloud Stream アプリケーションでメッセージングミドルウェアとして使用できます。

注: Spring Cloud GCP ライブラリでは、Java クライアントライブラリを使用して 1 回限りの機能を実装するための必須モジュールである AckReplyConsumerWithResponse にはアクセスできません。

始める前に

Set up a Trusted Cloud console project.
Set up a project
Click to:
- Create or select a project.
- Enable the Pub/Sub API for that project.
- Create a service account.
- Download a private key as JSON.
You can view and manage these resources at any time in the Trusted Cloud console.

Set the environment variable GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS to the path of the JSON file that contains your credentials. This variable applies only to your current shell session, so if you open a new session, set the variable again.
Example: Linux or macOS
```
export GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS="KEY_PATH"
```
Replace KEY_PATH with the path of the JSON file that contains your credentials.

For example:
```
export GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS="/home/user/Downloads/service-account-file.json"
```
Example: Windows

For PowerShell:
```
$env:GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS="KEY_PATH"
```
Replace KEY_PATH with the path of the JSON file that contains your credentials.

For example:
```
$env:GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS="C:\Users\username\Downloads\service-account-file.json"
```
For command prompt:
```
set GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS=KEY_PATH
```
Replace KEY_PATH with the path of the JSON file that contains your credentials.
環境変数 GOOGLE_CLOUD_PROJECT を Trusted Cloud プロジェクト ID に設定します。

例: Linux または macOS

export GOOGLE_CLOUD_PROJECT="PROJECT_ID"

PROJECT_ID は、 Trusted Cloud プロジェクトの ID に置き換えます。

例: Windows

$env:GOOGLE_CLOUD_PROJECT="PROJECT_ID"

PROJECT_ID は、 Trusted Cloud プロジェクトの ID に置き換えます。

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter の使用

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter モジュールは、Spring Cloud GCP Pub/Sub モジュールを使用して Pub/Sub Java クライアントライブラリをインストールします。Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter が提供するクラスまたは Pub/Sub Java クライアントライブラリを使用して、Spring アプリケーションから Pub/Sub API を呼び出すことができます。Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter が提供するクラスを使用している場合は、デフォルトの Pub/Sub 構成をオーバーライドできます。

モジュールのインストール

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter モジュールをインストールするには、次の依存関係を pom.xml ファイルに追加します。

Spring Cloud Bill of Materials（BOM）:

<dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-gcp-dependencies</artifactId>
      <version>3.7.7</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter アーティファクト:

<dependency>
  <groupId>com.google.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-gcp-starter-pubsub</artifactId>
</dependency>

サポートされているオペレーション

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter モジュールには、次のクラスが含まれています。

管理オペレーションのための PubSubAdmin:
- トピックとサブスクリプションの作成
- トピックとサブスクリプションの取得
- トピックとサブスクリプションの一覧表示
- トピックとサブスクリプションの削除
- サブスクリプションの確認応答期限の取得と設定
メッセージを送受信するためのPubSubTemplate:
- メッセージのトピックへのパブリッシュ
- サブスクリプションからメッセージを同期的に pull する
- サブスクリプションからメッセージを非同期で pull する
- メッセージの確認応答
- 確認応答期限の変更
- Pub/Sub メッセージをプレーンオールド Java オブジェクト（POJO）に変換する

Spring 統合チャネルアダプタの使用

Spring アプリケーションで Spring 統合メッセージチャネルを使用する場合、チャネルアダプタを使用して、メッセージチャネルと Pub/Sub の間でメッセージをルーティングできます。

受信チャネルアダプタは、メッセージを Pub/Sub サブスクリプションからメッセージチャネルに転送します。
送信チャネルアダプタは、メッセージチャネルから Pub/Sub トピックにメッセージをパブリッシュします。

モジュールのインストール

Spring Integration チャネルアダプタ用のモジュールをインストールするには、次のものを pom.xml ファイルに追加します。

Spring Cloud GCP BOM。

<dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-gcp-dependencies</artifactId>
      <version>3.7.7</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter と Spring Integration Core のアーティファクト。

<dependency>
  <groupId>com.google.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-gcp-starter-pubsub</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.integration</groupId>
  <artifactId>spring-integration-core</artifactId>
</dependency>

Pub/Sub からのメッセージの受信

Spring アプリケーションで Pub/Sub サブスクリプションからメッセージを受信するには、受信チャネルアダプタを使用します。受信チャネルアダプタは、受信した Pub/Sub メッセージを POJO に変換し、POJO をメッセージチャネルに転送します。

// Create a message channel for messages arriving from the subscription `sub-one`.
@Bean
public MessageChannel inputMessageChannel() {
  return new PublishSubscribeChannel();
}

// Create an inbound channel adapter to listen to the subscription `sub-one` and send
// messages to the input message channel.
@Bean
public PubSubInboundChannelAdapter inboundChannelAdapter(
    @Qualifier("inputMessageChannel") MessageChannel messageChannel,
    PubSubTemplate pubSubTemplate) {
  PubSubInboundChannelAdapter adapter =
      new PubSubInboundChannelAdapter(pubSubTemplate, "sub-one");
  adapter.setOutputChannel(messageChannel);
  adapter.setAckMode(AckMode.MANUAL);
  adapter.setPayloadType(String.class);
  return adapter;
}

// Define what happens to the messages arriving in the message channel.
@ServiceActivator(inputChannel = "inputMessageChannel")
public void messageReceiver(
    String payload,
    @Header(GcpPubSubHeaders.ORIGINAL_MESSAGE) BasicAcknowledgeablePubsubMessage message) {
  LOGGER.info("Message arrived via an inbound channel adapter from sub-one! Payload: " + payload);
  message.ack();
}

上の例では、次の Spring Bean と Pub/Sub リソースを使用しています。

inputMessageChannel という名前のメッセージチャネル Bean
型が PubSubInboundChannelAdapter で inboundChannelAdapter という名前の受信チャネルアダプタ Bean。
sub-one という名前の Pub/Sub サブスクリプション ID。

inboundChannelAdapter は、PubSubTemplate を使用して sub-one から非同期でメッセージを pull し、inputMessageChannel にメッセージを送信します。

inboundChannelAdapter で確認応答モードを MANUAL に設定すると、アプリケーションはメッセージの処理後にメッセージの確認応答ができます。PubSubInboundChannelAdapter 型のデフォルトの確認応答モードは、AUTO です。

ServiceActivator Bean messageReceiverは、inputMessageChannel に到着する各メッセージを標準出力に記録してから、メッセージを確認応答します。

Pub/Sub へのメッセージのパブリッシュ

メッセージチャネルから Pub/Sub トピックにメッセージをパブリッシュするには、送信チャネルアダプタを使用します。送信チャネルアダプタは、POJO を Pub/Sub メッセージに変換し、メッセージを Pub/Sub トピックに送信します。

// Create an outbound channel adapter to send messages from the input message channel to the
// topic `topic-two`.
@Bean
@ServiceActivator(inputChannel = "inputMessageChannel")
public MessageHandler messageSender(PubSubTemplate pubsubTemplate) {
  PubSubMessageHandler adapter = new PubSubMessageHandler(pubsubTemplate, "topic-two");

  adapter.setSuccessCallback(
      ((ackId, message) ->
          LOGGER.info("Message was sent via the outbound channel adapter to topic-two!")));

  adapter.setFailureCallback(
      (cause, message) -> LOGGER.info("Error sending " + message + " due to " + cause));

  return adapter;
}

上の例では、次の Spring Bean と Pub/Sub リソースを使用しています。

inputMessageChannel という名前のメッセージチャネル Bean
型が PubSubMessageHandler で messageSender という名前の発信チャネルアダプタ Bean。
topic-two という名前の Pub/Sub トピック ID。

ServiceActivator Bean は、messageSender のロジックを inputMessageChannel 内の各メッセージに適用します。

messageSender の PubSubMessageHandler は、PubSubTemplate を使用して inputMessageChannel にメッセージをパブリッシュします。PubSubMessageHandler は、Pub/Sub トピック topic-two にメッセージをパブリッシュします。

Spring Cloud Stream Binder の使用

Spring Cloud Stream アプリケーションで Pub/Sub API を呼び出すには、Spring Cloud GCP Pub/Sub Stream Binder モジュールを使用します。

モジュールのインストール

Spring Cloud Stream Binder モジュールをインストールするには、pom.xml ファイルに次の内容を追加します。

Spring Cloud GCP BOM。

<dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-gcp-dependencies</artifactId>
      <version>3.7.7</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</dependencyManagement>

Spring Cloud Stream Binder アーティファクト。

<dependency>
  <groupId>com.google.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-gcp-pubsub-stream-binder</artifactId>
</dependency>

Pub/Sub からのメッセージの受信

アプリケーションをイベントシンクとして使用するには、次のように入力バインダを構成します。

メッセージ処理ロジックを定義する Consumer Bean。たとえば、次の Consumer Bean は receiveMessageFromTopicTwo という名前になっています。

// Create an input binder to receive messages from `topic-two` using a Consumer bean.
@Bean
public Consumer<Message<String>> receiveMessageFromTopicTwo() {
  return message -> {
    LOGGER.info(
        "Message arrived via an input binder from topic-two! Payload: " + message.getPayload());
  };
}

構成ファイル application.properties 内の Pub/Sub トピック ID。たとえば、次の構成ファイルでは、topic-two という名前の Pub/Sub トピック ID を使用しています。

# Bind the Pub/Sub topic `topic-two` to the Consumer bean
# `receiveMessageFromTopicTwo`. Your Spring application will
# automatically create and attach a subscription to the topic.
spring.cloud.stream.bindings.receiveMessageFromTopicTwo-in-0.destination=topic-two

このサンプルコードは、Pub/Sub からメッセージを受信します。この例では、次のことを行います。

application.properties の入力バインディングの宛先で Pub/Sub トピック ID topic-two を検索します。
topic-two への Pub/Sub サブスクリプションを作成します。
バインディング名 receiveMessageFromTopicTwo-in-0 を使用して、receiveMessageFromTopicTwo という名前の Consumer Bean を見つけます。
着信したメッセージを標準出力に出力し、自動的に確認応答します。

Pub/Sub へのメッセージのパブリッシュ

アプリケーションをイベントソースとして使用するには、次のように出力バインダを構成します。

Supplier Bean は、アプリケーション内にメッセージが作られる場所を定義します。たとえば、次の Supplier Bean は sendMessageToTopicOne という名前になっています。

// Create an output binder to send messages to `topic-one` using a Supplier bean.
@Bean
public Supplier<Flux<Message<String>>> sendMessageToTopicOne() {
  return () ->
      Flux.<Message<String>>generate(
              sink -> {
                try {
                  Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {
                  // Stop sleep earlier.
                }

                Message<String> message =
                    MessageBuilder.withPayload("message-" + rand.nextInt(1000)).build();
                LOGGER.info(
                    "Sending a message via the output binder to topic-one! Payload: "
                        + message.getPayload());
                sink.next(message);
              })
          .subscribeOn(Schedulers.boundedElastic());
}

構成ファイル application.properties 内の Pub/Sub トピック ID。たとえば、次の構成ファイルでは、topic-one という名前の Pub/Sub トピック ID を使用しています。

# Bind the Supplier bean `sendMessageToTopicOne` to the Pub/Sub topic
# `topic-one`. If the topic does not exist, one will be created.
spring.cloud.stream.bindings.sendMessageToTopicOne-out-0.destination=topic-one

このサンプルコードは、Pub/Sub にメッセージをパブリッシュします。この例では、次のことを行います。

application.properties の出力バインディングの宛先で Pub/Sub トピック ID topic-one を検索します。
バインディング名 sendMessageToTopicOne-out-0 を使用して、sendMessageToTopicOneという名前の Supplier Bean を見つけます。
10 秒ごとに topic-one に番号付きメッセージを送信します。

Spring アプリケーションでの Pub/Sub の使用

始める前に

Spring Cloud GCP Pub/Sub Starter の使用

モジュールのインストール

サポートされているオペレーション

Spring 統合チャネル アダプタの使用

モジュールのインストール

Pub/Sub からのメッセージの受信

Pub/Sub へのメッセージのパブリッシュ

Spring Cloud Stream Binder の使用

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Pub/Sub からのメッセージの受信

Pub/Sub へのメッセージのパブリッシュ

Spring 統合チャネルアダプタの使用