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總覽

透過 Pub/Sub 服務，應用程式就能以可靠、快速、非同步的方式交換訊息。運作方式為資料產生者將訊息發布至 Cloud Pub/Sub 主題，然後訂閱者用戶端會建立對該主題的訂閱，並提取來自訂閱項目的訊息。Cloud Pub/Sub 能保留無法可靠傳送的訊息，最多七天。

在本研究室中，您將瞭解如何使用 Python 用戶端程式庫，透過 Pub/Sub 發布訊息。

學習內容

在本研究室中，您將學習以下內容：

• 瞭解 Pub/Sub 的基本知識
• 建立、刪除及列出 Pub/Sub 主題和訂閱項目
• 將訊息發布至主題。
• 使用提取訂閱者輸出個別主題訊息。

設定和需求

點選「Start Lab」按鈕前的須知事項

請詳閱以下操作說明。研究室活動會計時，而且中途無法暫停。點選「Start Lab」 後就會開始計時，讓您瞭解有多少時間可以使用 Google Cloud 資源。

您將在真正的雲端環境中完成實作研究室活動，而不是在模擬或示範環境。為達此目的，我們會提供新的暫時憑證，讓您用來在研究室活動期間登入及存取 Google Cloud。

如要完成這個研究室活動，請先確認：

• 您可以使用標準的網際網路瀏覽器 (Chrome 瀏覽器為佳)。

注意：請使用無痕模式或私密瀏覽視窗執行此研究室。這可以防止個人帳戶和學生帳戶之間的衝突，避免個人帳戶產生額外費用。

• 是時候完成研究室活動了！別忘了，活動一開始將無法暫停。

注意：如果您擁有個人 Google Cloud 帳戶或專案，請勿用於本研究室，以免產生額外費用。

如何開始研究室及登入 Google Cloud 控制台

1. 按一下「Start Lab」(開始研究室) 按鈕。如果研究室會產生費用，畫面中會出現選擇付款方式的彈出式視窗。左側的「Lab Details」窗格會顯示下列項目：

   • 「Open Google Cloud console」按鈕
   • 剩餘時間
   • 必須在這個研究室中使用的暫時憑證
   • 完成這個實驗室所需的其他資訊 (如有)

2. 點選「Open Google Cloud console」；如果使用 Chrome 瀏覽器，也能按一下滑鼠右鍵，然後選取「在無痕式視窗中開啟連結」。

   接著，實驗室會啟動相關資源並開啟另一個分頁，當中顯示「登入」頁面。

   提示：您可以在不同的視窗中並排開啟分頁。

   注意：如果頁面中顯示「選擇帳戶」對話方塊，請點選「使用其他帳戶」。

3. 如有必要，請將下方的 Username 貼到「登入」對話方塊。

   {{{user_0.username | "Username"}}}

   您也可以在「Lab Details」窗格找到 Username。

4. 點選「下一步」。

5. 複製下方的 Password，並貼到「歡迎使用」對話方塊。

   {{{user_0.password | "Password"}}}

   您也可以在「Lab Details」窗格找到 Password。

6. 點選「下一步」。

   重要事項：請務必使用實驗室提供的憑證，而非自己的 Google Cloud 帳戶憑證。 注意：如果使用自己的 Google Cloud 帳戶來進行這個實驗室，可能會產生額外費用。

7. 按過後續的所有頁面：

   • 接受條款及細則。
   • 由於這是臨時帳戶，請勿新增救援選項或雙重驗證機制。
   • 請勿申請免費試用。

Google Cloud 控制台稍後會在這個分頁開啟。

注意：如要查看列出 Google Cloud 產品和服務的選單，請點選左上角的「導覽選單」。

啟動 Cloud Shell

Cloud Shell 是搭載多項開發工具的虛擬機器，提供永久的 5 GB 主目錄，而且在 Google Cloud 中運作。Cloud Shell 提供指令列存取權，方便您使用 Google Cloud 資源。

1. 點按 Google Cloud 控制台上方的「啟用 Cloud Shell」圖示 。

連線完成即代表已通過驗證，且專案已設為您的 PROJECT_ID。輸出內容中有一行宣告本工作階段 PROJECT_ID 的文字：

您在本工作階段中的 Cloud Platform 專案會設為「YOUR_PROJECT_ID」

gcloud 是 Google Cloud 的指令列工具，已預先安裝於 Cloud Shell，並支援 Tab 鍵自動完成功能。

2. (選用) 您可以執行下列指令來列出使用中的帳戶：

gcloud auth list

3. 點按「授權」。

4. 輸出畫面應如下所示：

輸出內容：

ACTIVE: * ACCOUNT: student-01-xxxxxxxxxxxx@qwiklabs.net To set the active account, run: $ gcloud config set account `ACCOUNT`

5. (選用) 您可以使用下列指令來列出專案 ID：

gcloud config list project

輸出內容：

[core] project = <project_ID>

輸出內容範例：

[core] project = qwiklabs-gcp-44776a13dea667a6 附註：如需有關 gcloud 的完整說明，請前往 Google Cloud 並參閱「gcloud CLI overview guide」(gcloud CLI 總覽指南)。

工作 1：建立虛擬環境

Python 虛擬環境可用來獨立安裝套件，將其與系統區隔開來。

1. 安裝 virtualenv 環境：

sudo apt-get install -y virtualenv

2. 建構虛擬環境：

python3 -m venv venv

3. 啟用虛擬環境：

source venv/bin/activate

工作 2：安裝用戶端程式庫

1. 執行下列指令來安裝用戶端程式庫：

pip install --upgrade google-cloud-pubsub

2. 複製 GitHub 存放區來取得程式碼範例：

git clone https://github.com/googleapis/python-pubsub.git

3. 請前往以下目錄：

cd python-pubsub/samples/snippets

工作 3：Pub/Sub - 基本知識

Pub/Sub 是非同步的全域訊息服務。Pub/Sub 中常看到的三個術語為：「topic」(主題)、「publishing」(發布) 和「subscribing」(訂閱)。

主題是一個共用字串，可讓應用程式透過共同執行緒連結至另一個應用程式。

發布端將訊息推送 (或發布) 至 Pub/Sub 主題，然後訂閱端會在該執行緒建立一個「訂閱項目」，並從主題提取訊息，或設定 Webhook 來推送訂閱項目。每位訂閱者皆須在設定時限內確認每則訊息。

總結來說，發布者會建立並傳送訊息至主題，訂閱者會建立對主題的訂閱項目來接收訊息。

Google Cloud 中的 Pub/Sub

Pub/Sub 服務預先安裝在 Cloud Shell 中，您不必進行任何安裝或設定即可開始使用。在本研究室中，您將使用 Python 建立主題和訂閱端，然後查看訊息。同時，您要使用 gcloud 指令將訊息發布至主題。

工作 4：建立主題

如要將資料發布至 Pub/Sub，請建立主題，然後設定主題的發布端。

1. 在 Cloud Shell 中，您的專案 ID 應會自動儲存於環境變數 GOOGLE_CLOUD_PROJECT：

echo $GOOGLE_CLOUD_PROJECT

2. 請確認輸出結果與「連線詳細資料」中的專案 ID 相同。

指令碼 publisher.py 會顯示如何透過 Cloud Pub/Sub API 在主題上執行基本作業。查看發布者指令碼內容：

cat publisher.py 注意：您也可以使用安裝在 Cloud Shell 上的殼層編輯器 (例如 nano 或 vim)，或 Cloud Shell 程式碼編輯器來查看 python-pubsub/samples/snippets/publisher.py。

3. 取得發布者指令碼相關資訊：

python publisher.py -h

輸出內容範例：

usage: publisher.py [-h] project {list,create,delete,publish,publish-with-custom-attributes,publish-with-futures,publish-with-error-handler,publish-with-batch-settings} ... This application demonstrates how to perform basic operations on topics with the Cloud Pub/Sub API. For more information, see the README.md under /pubsub and the documentation at https://cloud.google.com/pubsub/docs. positional arguments: project Your Google Cloud project ID {list,create,delete,publish,publish-with-custom-attributes,publish-with-futures,publish-with-error-handler,publish-with-batch-settings} list Lists all Pub/Sub topics in the given project. create Create a new Pub/Sub topic. delete Deletes an existing Pub/Sub topic. publish Publishes multiple messages to a Pub/Sub topic. publish-with-custom-attributes Publishes multiple messages with custom attributes to a Pub/Sub topic. publish-with-futures Publishes multiple messages to a Pub/Sub topic and prints their message IDs. publish-with-error-handler Publishes multiple messages to a Pub/Sub topic with an error handler. publish-with-batch-settings Publishes multiple messages to a Pub/Sub topic with batch settings. optional arguments: -h, --help show this help message and exit

4. 執行發布者指令碼來建立 Pub/Sub 主題：

python publisher.py $GOOGLE_CLOUD_PROJECT create MyTopic

輸出內容範例：

Topic created: name: "projects/qwiklabs-gcp-fe27729bc161fb22/topics/MyTopic"

測試已完成的工作

請點選「Check my progress」 確認工作已完成。如果已成功建立 Cloud Pub/Sub 主題，就會看到評估分數。

建立主題。

5. 這個指令會傳回指定專案中的完整 Pub/Sub 主題清單：

python publisher.py $GOOGLE_CLOUD_PROJECT list

輸出內容範例：

name: "projects/qwiklabs-gcp-fe27729bc161fb22/topics/MyTopic"

您也可以在 Cloud 控制台中查看剛建立的主題。

6. 請依序前往「導覽選單」>「Pub/Sub」>「主題」。

您會看到 MyTopic。

工作 5：建立訂閱項目

1. 使用 subscriber.py 指令碼建立主題的 Pub/Sub 訂閱項目：

python subscriber.py $GOOGLE_CLOUD_PROJECT create MyTopic MySub

測試已完成的工作

請點選「Check my progress」 確認工作已完成。如果已成功建立 Cloud Pub/Sub 訂閱項目，就會看到評估分數。

建立訂閱項目。

2. 這個指令會傳回指定專案中的訂閱者清單：

python subscriber.py $GOOGLE_CLOUD_PROJECT list-in-project

由於您只有建立一個訂閱項目，因此只會看到這個項目。

輸出內容範例：

projects/qwiklabs-gcp-7877af129f04d8b3/subscriptions/MySub

3. 在控制台中查看剛建立的訂閱項目。在左側窗格中，按一下「訂閱項目」。您會看到訂閱項目名稱及其他詳細資料。

4. 取得 subscriber 指令碼相關資訊：

python subscriber.py -h

輸出內容：

usage: subscriber.py [-h] project {list_in_topic,list_in_project,create,create-push,delete,update,receive,receive-custom-attributes,receive-flow-control,receive-synchronously,listen_for_errors} ... This application demonstrates how to perform basic operations on subscriptions with the Cloud Pub/Sub API. For more information, see the README.md under /pubsub and the documentation at https://cloud.google.com/pubsub/docs. positional arguments: project Your Google Cloud project ID {list_in_topic,list_in_project,create,create-push,delete,update,receive,receive-custom-attributes,receive-flow-control,receive-synchronously,listen_for_errors} list_in_topic Lists all subscriptions for a given topic. list_in_project Lists all subscriptions in the current project. create Create a new pull subscription on the given topic. create-push Create a new push subscription on the given topic. delete Deletes an existing Pub/Sub topic. update Updates an existing Pub/Sub subscription's push endpoint URL. Note that certain properties of a subscription, such as its topic, are not modifiable. receive Receives messages from a pull subscription. receive-custom-attributes Receives messages from a pull subscription. receive-flow-control Receives messages from a pull subscription with flow control. receive-synchronously Pulling messages synchronously. listen_for_errors Receives messages and catches errors from a pull subscription. optional arguments: -h, --help show this help message and exit

工作 6：發布訊息

現在您已設定 MyTopic (主題) 和 MyTopic (MySub) 訂閱項目，請試著使用 gcloud 指令將訊息發布至 MyTopic。

1. 將「Hello」訊息發布至 MyTopic：

gcloud pubsub topics publish MyTopic --message "Hello"

2. 執行下列指令，再對 MyTopic 多發布幾則訊息 (將 <YOUR NAME> 和 <FOOD> 分別取代為您的名字及喜歡的食物)：

gcloud pubsub topics publish MyTopic --message "Publisher's name is <YOUR NAME>" gcloud pubsub topics publish MyTopic --message "Publisher likes to eat <FOOD>" gcloud pubsub topics publish MyTopic --message "Publisher thinks Pub/Sub is awesome"

工作 7：查看訊息

現在您已將訊息發布至 MyTopic，請使用 MySub 提取並查看訊息。

1. 使用 MySub 從 MyTopic 中提取訊息：

python subscriber.py $GOOGLE_CLOUD_PROJECT receive MySub

輸出內容範例：

Listening for messages on projects/qwiklabs-gcp-7877af129f04d8b3/subscriptions/MySub Received message: Message { data: 'Publisher thinks Pub/Sub is awesome' attributes: {} } Received message: Message { data: 'Hello' attributes: {} } Received message: Message { data: "Publisher's name is Harry" attributes: {} } Received message: Message { data: 'Publisher likes to eat cheese' attributes: {} }

2. 按下 Ctrl + C 鍵即可停止監聽。

工作 8：測試您的瞭解程度

完成下列選擇題能加深您的印象，更清楚本研究室介紹的概念，請盡您所能回答。

恭喜！

您已使用 Python 建立 Pub/Sub 主題、發布至主題、建立訂閱項目，然後使用了該主題中的訂閱項目提取資料。

後續步驟/瞭解詳情

Pub/Sub 能與 Pub/Sub Lite 相輔相成，以可預測的流量模式提供訊息系統可用區服務。如果您每秒發布 1 MiB 至 1 GiB 的訊息，可選擇使用 Pub/Sub Lite。這項產品能讓您用低成本擷取大量事件。透過這個研究室試用 Pub/Sub Lite：

• Pub/Sub Lite：Qwik Start

這個研究室屬於 Qwik Start 研究室系列，旨在帶您一窺 Google Cloud 的眾多功能。歡迎在「Google Cloud Skills Boost 目錄」中搜尋「Qwik Start」，看看接下來要參加哪個研究室！

Google Cloud 教育訓練與認證

協助您瞭解如何充分運用 Google Cloud 的技術。我們的課程會介紹專業技能和最佳做法，讓您可以快速掌握要領並持續進修。我們提供從基本到進階等級的訓練課程，並有隨選、線上和虛擬課程等選項，方便您抽空參加。認證可協助您驗證及證明自己在 Google Cloud 技術方面的技能和專業知識。

使用手冊上次更新日期：2024 年 2 月 13 日

研究室上次測試日期：2023 年 9 月 22 日

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