Amazon SQS とは？キューの種類やメッセージの送受信を学ぼう

アプリケーションのコンポーネント間でデータをやり取りする際、送信側と受信側が直接つながっていると、どちらかが停止したときにデータが失われるリスクがあります。Amazon SQS はメッセージを一時的に保管するキューを提供し、コンポーネント間を疎結合にするマネージドサービスです。本記事では SQS の基本概念からキューの作成・メッセージの送受信手順まで説明します。

Amazon SQS とは

SQS（Simple Queue Service）は AWS が提供するフルマネージドなメッセージキューイングサービスです。送信側（プロデューサー）がキューにメッセージを送り、受信側（コンシューマー）がキューからメッセージを取り出すことで、コンポーネント同士を直接接続しないで非同期に通信できます。

キューはメッセージのバッファとして機能するため、受信側が一時的に停止していてもメッセージは失われないです。また、受信側を複数用意することで処理を分散させ、スループットを向上させることもできます。

Amazon Simple Queue Serviceとは? - Amazon Simple Queue Service

アプリケーションコンポーネントのデカップリングの信頼性、スケーラビリティ、費用対効果など、Amazon SQS を使用する利点について説明します。

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主な特徴

SQS にはマネージドサービスならではの特徴があります。それぞれ把握しておきましょう。

特徴	概要
フルマネージド	インフラの管理や冗長化は AWS が担うため、運用の手間が少ない
高可用性	メッセージは複数のアベイラビリティーゾーンに自動で複製されるため、単一障害点がない
無制限のスループット	標準キューはほぼ無制限の 1 秒あたりのメッセージ数（TPS）をサポートする
柔軟な保持期間	メッセージの保持期間は最短 1 分から最長 14 日の範囲で設定できる（デフォルトは 4 日）
従量課金	送受信したメッセージ数に応じた課金で、毎月 100 万件のリクエストまでは無料枠がある

一度取得したメッセージは可視性タイムアウトと呼ばれる期間中、他のコンシューマーからは見えなくなります。コンシューマーが処理完了後にメッセージを削除しないと、タイムアウト後に再度取得可能になり、再処理が発生する点に注意しましょう。

Amazon SQS の可視性タイムアウト - Amazon Simple Queue Service

コンシューマーによるメッセージの 2 回目の処理を防ぐために Amazon SQS で使用する可視性タイムアウトについて説明します。

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キューの種類

SQS には標準キューと FIFO キューの 2 種類があります。用途に合わせて使い分けましょう。

項目	標準キュー	FIFO キュー
スループット	ほぼ無制限	最大 3,000 TPS（バッチ処理時）
メッセージ順序	ベストエフォート（保証されない）	厳密に FIFO 順序を保証
重複配信	まれに重複することがある	重複なし
ユースケース	ログ収集・通知・大量処理など	注文処理・決済・在庫更新など

標準キューはスループットを最優先するためメッセージの順序が保証されず、まれに同じメッセージが複数回配信されることがあります。処理の冪等性（同じ操作を複数回行っても結果が変わらない性質）を担保する設計にしておくと安全です。

FIFO キューはメッセージの順序と重複排除を保証しますが、スループットには上限があります。キュー名の末尾を .fifo にする必要があります。

Amazon SQS キュータイプ - Amazon Simple Queue Service

Amazon SQS の FIFO キュー、標準キュー、デッドレターキュー、遅延キューなど、さまざまなキュータイプに関する包括的な情報を提供します。

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デッドレターキュー

処理に繰り返し失敗したメッセージを別のキューに移動させる仕組みがデッドレターキュー（DLQ）です。

コンシューマーが処理を失敗してメッセージを削除しない場合、可視性タイムアウト後にメッセージが再度取得可能になります。これが設定した最大受信数（maxReceiveCount）を超えると、メッセージは DLQ へ自動的に移動されます。DLQ に移動したメッセージを確認・再処理することで、問題のあるメッセージを追跡しやすくなります。

SQS コンソールには DLQ に移動したメッセージを元のキューに戻す「DLQ の再処理」機能もあります。

Amazon SQS でのデッドレターキューの使用 - Amazon Simple Queue Service

デッドレターキューについて説明します。デッドレターキューは、処理に失敗したメッセージの送信先となり、未消費のメッセージを分離するため、アプリケーションのデバッグに役立ちます。メッセージフローを効果的に...

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AWS CLI で SQS を使ってみる

AWS CLI を使ってキューの作成からメッセージの送受信・削除までの基本的な流れを体験してみましょう。

キューを作成する

まず標準キューを作成します。キューの作成には --queue-name でキュー名を指定します。

❯ aws sqs create-queue --queue-name exrecord-queue
{
    "QueueUrl": "https://sqs.ap-northeast-1.amazonaws.com/123456789012/exrecord-queue"
}

以降のコマンドでこの URL を使うため、変数に保存します。

❯ QUEUE_URL="https://sqs.ap-northeast-1.amazonaws.com/123456789012/exrecord-queue"

メッセージを送信する

キューにメッセージを送信します。--message-body に送信したい内容を文字列で指定します。

❯ aws sqs send-message \
    --queue-url "$QUEUE_URL" \
    --message-body "SQS からのテストメッセージです。"
{
    "MD5OfMessageBody": "4b999f2b9ac63a0e8c4a2bea7ae2e12b",
    "MessageId": "ca0330b3-c5e5-44d3-85a4-4062ef5dd0f5"
}

メッセージを受信する

キューからメッセージを取得します。取得したメッセージは可視性タイムアウト中は他のコンシューマーから見えなくなります。

❯ aws sqs receive-message --queue-url "$QUEUE_URL"
{
    "Messages": [
        {
            "MessageId": "ca0330b3-c5e5-44d3-85a4-4062ef5dd0f5",
            "ReceiptHandle": "AQEBwJnKyrHigUMZj...",
            "MD5OfBody": "4b999f2b9ac63a0e8c4a2bea7ae2e12b",
            "Body": "SQS からのテストメッセージです。"
        }
    ]
}

メッセージを削除する

処理が完了したらメッセージをキューから削除します。削除しないと可視性タイムアウト後に再度配信されます。

❯ aws sqs delete-message \
    --queue-url "$QUEUE_URL" \
    --receipt-handle "AQEBwJnKyrHigUMZj..."

キューを削除する

不要になったキューを削除します。削除するとキュー内のメッセージもすべて消えるため、事前に処理が完了しているか確認しましょう。

❯ aws sqs delete-queue --queue-url "$QUEUE_URL"

まとめ

• Amazon SQS はコンポーネント間を疎結合にするフルマネージドなメッセージキューイングサービス
• 標準キューはほぼ無制限のスループット、FIFO キューは順序保証と重複排除を提供する
• 可視性タイムアウト中は他のコンシューマーからメッセージが見えなくなる
• 処理に失敗し続けたメッセージはデッドレターキューに移動させることで追跡・再処理しやすくなる