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gearmanクライアントライブラリ cl-gearman

December 16, 2012 at 05:30 PM | categories: gearman, common lisp |

tool

この投稿はCommon Lisp Libraries Advent Calendar 2012の16日目の記事です。

GearmanをCommon Lispから使いたかったのですが、既存のものが見付からなかったのでcl-gearmanというものをつくってみました。というわけで紹介、もとい宣伝をさせてもらおうと思います。

Gearmanとは

今更感はありますが、Gearman自体について簡単に説明しておきます。

http://gearman.org/

Gearmanとは時間のかかる処理を複数のコンピュータに振り分けるように設計されたオープンソースのアプリケーションフレームワークです。Gearmanを利用するアプリケーションでは、client, job server, workerという3つの要素が存在します。 それぞれの役割は以下の通りです。

  • job server: clientから受けとったジョブを適切なworkerに渡す
  • client: ジョブを生成してjob serverに送信する
  • worker: job serverを経由して、clientによってリクエストされたジョブを実行してそのレスポンスを返す

cl-gearmanは、clientとjob server間、及びworkerとjob server間のプロトコルを抽象化したライブラリです。

余談ですが、Gearmanはデータ永続化をしないものだとずっと思っていたのですがmysqlやsqliteに永続化できます。 ジョブキューを使うなら以前はTheSchwartzという選択肢もありましたが、今はGearmanでほとんどの場合に対応できるのではないでしょうか。

インストール

まだquicklispに登録されていないので、githubからソースコードをダウンロードして下さい。(後日申請予定)

https://github.com/taksatou/cl-gearman

cd ~/quicklisp/local-projects
git clone https://github.com/taksatou/cl-gearman.git

使い方

以下サンプルコードです

client

submit-jobはjob serverにジョブを送信し、workerがそれを完了するまで待機します。workerが処理を完了するとその返り値が文字列で返されます。

CL-USER> (cl-gearman:with-client (client "localhost:4730")
           (format t "~a~%" (cl-gearman:submit-job client "hello"))
           (format t "~a~%" (cl-gearman:submit-job client "echo" :arg "foo)))
hello
foo
NIL

以下のようにしてバックグランドでジョブを実行することもできます。バックグランドでジョブを実行するとjobオブジェクトが即座に返されます。 そのjobオブジェクトをつかって、ジョブのステータスを取得することができます。以下の例では見辛いですが、priorityを付けることでジョブの実行順を多少は制御できます。

CL-USER> (cl-gearman:with-client (client "localhost:4730")
           (let* ((job1 (cl-gearman:submit-background-job client "sleep" :arg "1"))
                  (job2 (cl-gearman:submit-background-job client "sleep" :arg "1" :priority :low))
                  (job3 (cl-gearman:submit-background-job client "sleep" :arg "1" :priority :high))
                  (jobs `(:medium ,job1 :low ,job2 :high ,job3)))

             (dotimes (i 5)
               (loop for (k v) on jobs by #'cddr
                  do (format t "~a: ~a~%" k (cl-gearman:get-job-status client v)))
               (sleep 1))))
MEDIUM: (JOB-HANDLE H:hostname:109 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 1 PROGRESS NAN)
LOW: (JOB-HANDLE H:hostname:110 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
HIGH: (JOB-HANDLE H:hostname:111 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
MEDIUM: (JOB-HANDLE H:hostname:109 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
LOW: (JOB-HANDLE H:hostname:110 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
HIGH: (JOB-HANDLE H:hostname:111 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
MEDIUM: (JOB-HANDLE H:hostname:109 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
LOW: (JOB-HANDLE H:hostname:110 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
HIGH: (JOB-HANDLE H:hostname:111 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 1 PROGRESS NAN)
MEDIUM: (JOB-HANDLE H:hostname:109 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
LOW: (JOB-HANDLE H:hostname:110 IS-KNOWN 1 IS-RUNNING 1 PROGRESS NAN)
HIGH: (JOB-HANDLE H:hostname:111 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
MEDIUM: (JOB-HANDLE H:hostname:109 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
LOW: (JOB-HANDLE H:hostname:110 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
HIGH: (JOB-HANDLE H:hostname:111 IS-KNOWN 0 IS-RUNNING 0 PROGRESS NAN)
NIL

worker

workerはadd-abilityで実行できるジョブとそのハンドラをあらかじめ登録する必要があります。 ハンドラは2つの引数をとる関数で、第一引数はclientからのデータ、第二引数はjobオブジェクトです。 返り値はprincでフォーマットした文字列としてclientに渡されます。workを実行するとジョブが割り当てられるまでブロックし、1つのジョブの実行が完了すると戻ります。

(cl-gearman:with-worker (worker "localhost:4730")
  (cl-gearman:add-ability worker "hello"
                          #'(lambda (arg job) "hello"))

  (cl-gearman:add-ability worker "echo"
                          #'(lambda (arg job) arg))

  (cl-gearman:add-ability worker "sleep"
                          #'(lambda (arg job)
                              (sleep (parse-integer arg))
                              (format nil "job:~A finished~%" job)))

  (loop do (cl-gearman:work worker)))

エラーハンドリング

ジョブキューを使う上で悩ましいことの一つはエラー処理だと思いますが、Common Lispのコンディションシステムを使えば柔軟に対応できます。 workerのハンドラでは、skip-job, abort-job, retry-job の3パターンのリトライをサポートしています。

例えば、

(cl-gearman:with-worker (worker "localhost:4730") 
  (cl-gearman:add-ability worker "error"
                          #'(lambda (arg job) (error "something wrong")))

  (loop do (handler-bind ((error #'(lambda (c) (invoke-restart 'cl-gearman:skip-job))))
             (cl-gearman:work worker))))

のようにしておけば、エラーが発生したjobを無視することができます。 abort-jobはclientに失敗を通知します。retry-jobは名前の通りハンドラを再度実行します。

対応する処理系

メインに開発を行った環境は ubuntu 12.04, sbcl 1.0.55.0.debian です。 一応以下の処理系で動作確認しました

  • sbcl 1.0.55.0.debian
  • clisp 2.49
  • clozure cl 1.8-r15286M

ffi系のライブラリには依存してないので比較的動かしやすいとは思いますが、動かなければ教えて下さい。

まとめ

以上、拙作のcl-gearmanを紹介しました。Common Lispを始めてまだ半年足らずなのでおかしいところがあるかと思いますが、フィードバックを頂けるとうれしいです。

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