时间:2021-05-20
我们写了通过一个命名的队列发送和接收消息,如果你还不了解请点击:RabbitMQJava入门。这篇中我们将会创建一个工作队列用来在工作者(consumer)间分发耗时任务。
工作队列的主要任务是:避免立刻执行资源密集型任务,然后必须等待其完成。相反地,我们进行任务调度:我们把任务封装为消息发送给队列。工作进行在后台运行并不断的从队列中取出任务然后执行。当你运行了多个工作进程时,任务队列中的任务将会被工作进程共享执行。
这样的概念在web应用中极其有用,当在很短的HTTP请求间需要执行复杂的任务。
1、准备
我们使用Thread.sleep来模拟耗时的任务。我们在发送到队列的消息的末尾添加一定数量的点,每个点代表在工作线程中需要耗时1秒,例如hello…将会需要等待3秒。
发送端:
NewTask.java
import java.io.IOException;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;public class NewTask{ //队列名称 private final static String QUEUE_NAME = "workqueue"; public static void main(String[] args) throws IOException { //创建连接和频道 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); Connection connection = factory.newConnection(); Channel channel = connection.createChannel(); //声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); //发送10条消息,依次在消息后面附加1-10个点 for (int i = 0; i < 10; i++) { String dots = ""; for (int j = 0; j <= i; j++) { dots += "."; } String message = "helloworld" + dots+dots.length(); channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes()); System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'"); } //关闭频道和资源 channel.close(); connection.close(); }}接收端:
Work.java
import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Work{ //队列名称 private final static String QUEUE_NAME = "workqueue"; public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException, java.lang.InterruptedException { //区分不同工作进程的输出 int hashCode = Work.class.hashCode(); //创建连接和频道 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); Connection connection = factory.newConnection(); Channel channel = connection.createChannel(); //声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); System.out.println(hashCode + " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C"); QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel); // 指定消费队列 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer); while (true) { QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery(); String message = new String(delivery.getBody()); System.out.println(hashCode + " [x] Received '" + message + "'"); doWork(message); System.out.println(hashCode + " [x] Done"); } } /** * 每个点耗时1s * @param task * @throws InterruptedException */ private static void doWork(String task) throws InterruptedException { for (char ch : task.toCharArray()) { if (ch == '.') Thread.sleep(1000); } }}Round-robin 转发
使用任务队列的好处是能够很容易的并行工作。如果我们积压了很多工作,我们仅仅通过增加更多的工作者就可以解决问题,使系统的伸缩性更加容易。
下面我们先运行3个工作者(Work.java)实例,然后运行NewTask.java,3个工作者实例都会得到信息。但是如何分配呢?让我们来看输出结果:
[x] Sent 'helloworld.1'[x] Sent 'helloworld..2'[x] Sent 'helloworld...3'[x] Sent 'helloworld....4'[x] Sent 'helloworld.....5'[x] Sent 'helloworld......6'[x] Sent 'helloworld.......7'[x] Sent 'helloworld........8'[x] Sent 'helloworld.........9'[x] Sent 'helloworld..........10'工作者1:605645 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C605645 [x] Received 'helloworld.1'605645 [x] Done605645 [x] Received 'helloworld....4'605645 [x] Done605645 [x] Received 'helloworld.......7'605645 [x] Done605645 [x] Received 'helloworld..........10'605645 [x] Done工作者2:18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C18019860 [x] Received 'helloworld..2'18019860 [x] Done18019860 [x] Received 'helloworld.....5'18019860 [x] Done18019860 [x] Received 'helloworld........8'18019860 [x] Done工作者3:18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C18019860 [x] Received 'helloworld...3'18019860 [x] Done18019860 [x] Received 'helloworld......6'18019860 [x] Done18019860 [x] Received 'helloworld.........9'18019860 [x] Done可以看到,默认的,RabbitMQ会一个一个的发送信息给下一个消费者(consumer),而不考虑每个任务的时长等等,且是一次性分配,并非一个一个分配。平均的每个消费者将会获得相等数量的消息。这样分发消息的方式叫做round-robin。
2、消息应答(messageacknowledgments)
执行一个任务需要花费几秒钟。你可能会担心当一个工作者在执行任务时发生中断。我们上面的代码,一旦RabbItMQ交付了一个信息给消费者,会马上从内存中移除这个信息。在这种情况下,如果杀死正在执行任务的某个工作者,我们会丢失它正在处理的信息。我们也会丢失已经转发给这个工作者且它还未执行的消息。
上面的例子,我们首先开启两个任务,然后执行发送任务的代码(NewTask.java),然后立即关闭第二个任务,结果为:
工作者2: 31054905[*]Waitingformessages.ToexitpressCTRL+C 31054905[x]Received'helloworld..2' 31054905[x]Done 31054905[x]Received'helloworld....4' 工作者1: 18019860[*]Waitingformessages.ToexitpressCTRL+C 18019860[x]Received'helloworld.1' 18019860[x]Done 18019860[x]Received'helloworld...3' 18019860[x]Done 18019860[x]Received'helloworld.....5' 18019860[x]Done 18019860[x]Received'helloworld.......7' 18019860[x]Done 18019860[x]Received'helloworld.........9' 18019860[x]Done可以看到,第二个工作者至少丢失了6,8,10号任务,且4号任务未完成。
但是,我们不希望丢失任何任务(信息)。当某个工作者(接收者)被杀死时,我们希望将任务传递给另一个工作者。
为了保证消息永远不会丢失,RabbitMQ支持消息应答(messageacknowledgments)。消费者发送应答给RabbitMQ,告诉它信息已经被接收和处理,然后RabbitMQ可以自由的进行信息删除。
如果消费者被杀死而没有发送应答,RabbitMQ会认为该信息没有被完全的处理,然后将会重新转发给别的消费者。通过这种方式,你可以确认信息不会被丢失,即使消者偶尔被杀死。
这种机制并没有超时时间这么一说,RabbitMQ只有在消费者连接断开是重新转发此信息。如果消费者处理一个信息需要耗费特别特别长的时间是允许的。
消息应答默认是打开的。上面的代码中我们通过显示的设置autoAsk=true关闭了这种机制。下面我们修改代码(Work.java):
boolean ack = false ; //打开应答机制channel.basicConsume(QUEUE_NAME, ack, consumer);//另外需要在每次处理完成一个消息后,手动发送一次应答。channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);完整修改后的Work.java
import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Work{ //队列名称 private final static String QUEUE_NAME = "workqueue"; public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException, java.lang.InterruptedException { //区分不同工作进程的输出 int hashCode = Work.class.hashCode(); //创建连接和频道 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); Connection connection = factory.newConnection(); Channel channel = connection.createChannel(); //声明队列 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null); System.out.println(hashCode + " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C"); QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel); // 指定消费队列 Boolean ack = false ; //打开应答机制 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, ack, consumer); while (true) { QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery(); String message = new String(delivery.getBody()); System.out.println(hashCode + " [x] Received '" + message + "'"); doWork(message); System.out.println(hashCode + " [x] Done"); //发送应答 channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false); } }}测试:
我们把消息数量改为5,然后先打开两个消费者(Work.java),然后发送任务(NewTask.java),立即关闭一个消费者,观察输出:
[x]Sent'helloworld.1' [x]Sent'helloworld..2' [x]Sent'helloworld...3' [x]Sent'helloworld....4' [x]Sent'helloworld.....5' 工作者2 18019860[*]Waitingformessages.ToexitpressCTRL+C 18019860[x]Received'helloworld..2' 18019860[x]Done 18019860[x]Received'helloworld....4' 工作者1 31054905[*]Waitingformessages.ToexitpressCTRL+C 31054905[x]Received'helloworld.1' 31054905[x]Done 31054905[x]Received'helloworld...3' 31054905[x]Done 31054905[x]Received'helloworld.....5' 31054905[x]Done 31054905[x]Received'helloworld....4' 31054905[x]Done可以看到工作者2没有完成的任务4,重新转发给工作者1进行完成了。
3、消息持久化(Messagedurability)
我们已经学习了即使消费者被杀死,消息也不会被丢失。但是如果此时RabbitMQ服务被停止,我们的消息仍然会丢失。
当RabbitMQ退出或者异常退出,将会丢失所有的队列和信息,除非你告诉它不要丢失。我们需要做两件事来确保信息不会被丢失:我们需要给所有的队列和消息设置持久化的标志。
第一,我们需要确认RabbitMQ永远不会丢失我们的队列。为了这样,我们需要声明它为持久化的。
booleandurable=true;
channel.queueDeclare("task_queue",durable,false,false,null);
注:RabbitMQ不允许使用不同的参数重新定义一个队列,所以已经存在的队列,我们无法修改其属性。
第二,我们需要标识我们的信息为持久化的。通过设置MessageProperties(implementsBasicProperties)值为PERSISTENT_TEXT_PLAIN。
channel.basicPublish("","task_queue",MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,message.getBytes());
现在你可以执行一个发送消息的程序,然后关闭服务,再重新启动服务,运行消费者程序做下实验。
4、公平转发(Fairdispatch)
或许会发现,目前的消息转发机制(Round-robin)并非是我们想要的。例如,这样一种情况,对于两个消费者,有一系列的任务,奇数任务特别耗时,而偶数任务却很轻松,这样造成一个消费者一直繁忙,另一个消费者却很快执行完任务后等待。
造成这样的原因是因为RabbitMQ仅仅是当消息到达队列进行转发消息。并不在乎有多少任务消费者并未传递一个应答给RabbitMQ。仅仅盲目转发所有的奇数给一个消费者,偶数给另一个消费者。
为了解决这样的问题,我们可以使用basicQos方法,传递参数为prefetchCount=1。这样告诉RabbitMQ不要在同一时间给一个消费者超过一条消息。换句话说,只有在消费者空闲的时候会发送下一条信息。
int prefetchCount = 1;channel.basicQos(prefetchCount);注:如果所有的工作者都处于繁忙状态,你的队列有可能被填充满。你可能会观察队列的使用情况,然后增加工作者,或者使用别的什么策略。
测试:改变发送消息的代码,将消息末尾点数改为6-2个,然后首先开启两个工作者,接着发送消息:
[x] Sent 'helloworld......6'[x] Sent 'helloworld.....5'[x] Sent 'helloworld....4'[x] Sent 'helloworld...3'[x] Sent 'helloworld..2'工作者1:18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C18019860 [x] Received 'helloworld......6'18019860 [x] Done18019860 [x] Received 'helloworld...3'18019860 [x] Done工作者2:31054905 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C31054905 [x] Received 'helloworld.....5'31054905 [x] Done31054905 [x] Received 'helloworld....4'31054905 [x] Done31054905 [x] Received 'helloworld..2'31054905 [x] Done可以看出此时并没有按照之前的Round-robin机制进行转发消息,而是当消费者不忙时进行转发。且这种模式下支持动态增加消费者,因为消息并没有发送出去,动态增加了消费者马上投入工作。而默认的转发机制会造成,即使动态增加了消费者,此时的消息已经分配完毕,无法立即加入工作,即使有很多未完成的任务。
5、完整的代码
NewTask.java
import java.io.IOException;import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import com.rabbitmq.client.MessageProperties;public class NewTask{ // 队列名称 private final static String QUEUE_NAME = "workqueue_persistence"; public static void main(String[] args) throws IOException { // 创建连接和频道 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); Connection connection = factory.newConnection(); Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 Boolean durable = true; // 1、设置队列持久化 channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, durable, false, false, null); // 发送10条消息,依次在消息后面附加1-10个点 for (int i = 5; i > 0; i--) { String dots = ""; for (int j = 0; j <= i; j++) { dots += "."; } String message = "helloworld" + dots + dots.length(); // MessageProperties 2、设置消息持久化 channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes()); System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'"); } // 关闭频道和资源 channel.close(); connection.close(); }}Work.java
import com.rabbitmq.client.Channel;import com.rabbitmq.client.Connection;import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer;public class Work{ // 队列名称 private final static String QUEUE_NAME = "workqueue_persistence"; public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException, java.lang.InterruptedException { // 区分不同工作进程的输出 int hashCode = Work.class.hashCode(); // 创建连接和频道 ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); Connection connection = factory.newConnection(); Channel channel = connection.createChannel(); // 声明队列 Boolean durable = true; channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, durable, false, false, null); System.out.println(hashCode + " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C"); //设置最大服务转发消息数量 int prefetchCount = 1; channel.basicQos(prefetchCount); QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel); // 指定消费队列 Boolean ack = false; // 打开应答机制 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, ack, consumer); while (true) { QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery(); String message = new String(delivery.getBody()); System.out.println(hashCode + " [x] Received '" + message + "'"); doWork(message); System.out.println(hashCode + " [x] Done"); //channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false); channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false); } } /** * 每个点耗时1s * * @param task * @throws InterruptedException */ private static void doWork(String task) throws InterruptedException { for (char ch : task.toCharArray()) { if (ch == '.') Thread.sleep(1000); } }}总结
以上就是本文关于Java工作队列代码详解的全部内容,希望对大家有所帮助。如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!
声明:本页内容来源网络,仅供用户参考;我单位不保证亦不表示资料全面及准确无误,也不保证亦不表示这些资料为最新信息,如因任何原因,本网内容或者用户因倚赖本网内容造成任何损失或损害,我单位将不会负任何法律责任。如涉及版权问题,请提交至online#300.cn邮箱联系删除。
java数据结构之栈与队列一:对列队列是一种先进先出的数据结构实现代码:packageQueue;/**使用java构建队列,并模拟实现队列的入队和出对方法*/
这篇文章主要介绍了java数组实现队列及环形队列实现过程解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下代
这篇文章主要介绍了java阻塞队列实现原理及实例解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下阻塞队列与
本文实例为大家分享了Java1.8使用数组实现循环队列的具体代码,供大家参考,具体内容如下1、引入使用数组实现循环队列,功能如下:1)isFull():队列满?
java数据结构中栈和队列的实例详解栈和队列是两种重要的线性数据结构,都是在一个特定的范围的存储单元中的存储数据。与线性表相比,它们的插入和删除操作收到更多的约