springboot項目使用Disruptor做內(nèi)部消息隊列的實(shí)現(xiàn)
一、背景
工作中遇到項目使用Disruptor做消息隊列,對你沒看錯,不是Kafka,也不是rabbitmq;Disruptor有個最大的優(yōu)點(diǎn)就是快,還有一點(diǎn)它是開源的哦,下面做個簡單的記錄.
二、Disruptor介紹
- Disruptor 是英國外匯交易公司LMAX開發(fā)的一個高性能隊列,研發(fā)的初衷是解決內(nèi)存隊列的延遲問題(在性能測試中發(fā)現(xiàn)竟然與I/O操作處于同樣的數(shù)量級)?;?Disruptor 開發(fā)的系統(tǒng)單線程能支撐每秒 600 萬訂單,2010 年在 QCon 演講后,獲得了業(yè)界關(guān)注。
- Disruptor是一個開源的Java框架,它被設(shè)計用于在生產(chǎn)者—消費(fèi)者(producer-consumer problem,簡稱PCP)問題上獲得盡量高的吞吐量(TPS)和盡量低的延遲。
- 從功能上來看,Disruptor 是實(shí)現(xiàn)了“隊列”的功能,而且是一個有界隊列。那么它的應(yīng)用場景自然就是“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”模型的應(yīng)用場合了。
- Disruptor是LMAX在線交易平臺的關(guān)鍵組成部分,LMAX平臺使用該框架對訂單處理速度能達(dá)到600萬TPS,除金融領(lǐng)域之外,其他一般的應(yīng)用中都可以用到Disruptor,它可以帶來顯著的性能提升。
- 其實(shí)Disruptor與其說是一個框架,不如說是一種設(shè)計思路,這個設(shè)計思路對于存在“并發(fā)、緩沖區(qū)、生產(chǎn)者—消費(fèi)者模型、事務(wù)處理”這些元素的程序來說,Disruptor提出了一種大幅提升性能(TPS)的方案。
Disruptor的github主頁:https://github.com/LMAX-Exchange/disruptor
三、Disruptor 的核心概念
先從了解 Disruptor 的核心概念開始,來了解它是如何運(yùn)作的。下面介紹的概念模型,既是領(lǐng)域?qū)ο?,也是映射到代碼實(shí)現(xiàn)上的核心對象。
1. Ring Buffer
如其名,環(huán)形的緩沖區(qū)。曾經(jīng) RingBuffer 是 Disruptor 中的最主要的對象,但從3.0版本開始,其職責(zé)被簡化為僅僅負(fù)責(zé)對通過 Disruptor 進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)(事件)進(jìn)行存儲和更新。在一些更高級的應(yīng)用場景中,Ring Buffer 可以由用戶的自定義實(shí)現(xiàn)來完全替代。
2. Sequence Disruptor
通過順序遞增的序號來編號管理通過其進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)(事件),對數(shù)據(jù)(事件)的處理過程總是沿著序號逐個遞增處理。一個 Sequence 用于跟蹤標(biāo)識某個特定的事件處理者( RingBuffer/Consumer )的處理進(jìn)度。雖然一個 AtomicLong 也可以用于標(biāo)識進(jìn)度,但定義 Sequence 來負(fù)責(zé)該問題還有另一個目的,那就是防止不同的 Sequence 之間的CPU緩存?zhèn)喂蚕?Flase Sharing)問題。
(注:這是 Disruptor 實(shí)現(xiàn)高性能的關(guān)鍵點(diǎn)之一,網(wǎng)上關(guān)于偽共享問題的介紹已經(jīng)汗牛充棟,在此不再贅述)。
3. Sequencer
Sequencer 是 Disruptor 的真正核心。此接口有兩個實(shí)現(xiàn)類 SingleProducerSequencer、MultiProducerSequencer ,它們定義在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間快速、正確地傳遞數(shù)據(jù)的并發(fā)算法。
4. Sequence Barrier
用于保持對RingBuffer的 main published Sequence 和Consumer依賴的其它Consumer的 Sequence 的引用。 Sequence Barrier 還定義了決定 Consumer 是否還有可處理的事件的邏輯。
5. Wait Strategy
定義 Consumer 如何進(jìn)行等待下一個事件的策略。 (注:Disruptor 定義了多種不同的策略,針對不同的場景,提供了不一樣的性能表現(xiàn))
6. Event
在 Disruptor 的語義中,生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)被稱為事件(Event)。它不是一個被 Disruptor 定義的特定類型,而是由 Disruptor 的使用者定義并指定。
7. EventProcessor
EventProcessor 持有特定消費(fèi)者(Consumer)的 Sequence,并提供用于調(diào)用事件處理實(shí)現(xiàn)的事件循環(huán)(Event Loop)。
8. EventHandler
Disruptor 定義的事件處理接口,由用戶實(shí)現(xiàn),用于處理事件,是 Consumer 的真正實(shí)現(xiàn)。
9. Producer
即生產(chǎn)者,只是泛指調(diào)用 Disruptor 發(fā)布事件的用戶代碼,Disruptor 沒有定義特定接口或類型。

四、案例-demo
通過下面8個步驟,你就能將Disruptor Get回家啦:
1、添加pom.xml依賴
<dependency>
<groupId>com.lmax</groupId>
<artifactId>disruptor</artifactId>
<version>3.4.4</version>
</dependency>2、消息體Model
/**
* 消息體
*/
@Data
public class MessageModel {
private String message;
}3、構(gòu)造EventFactory
public class HelloEventFactory implements EventFactory<MessageModel> {
@Override
public MessageModel newInstance() {
return new MessageModel();
}
}4、構(gòu)造EventHandler-消費(fèi)者
@Slf4j
public class HelloEventHandler implements EventHandler<MessageModel> {
@Override
public void onEvent(MessageModel event, long sequence, boolean endOfBatch) {
try {
//這里停止1000ms是為了確定消費(fèi)消息是異步的
Thread.sleep(1000);
log.info("消費(fèi)者處理消息開始");
if (event != null) {
log.info("消費(fèi)者消費(fèi)的信息是:{}",event);
}
} catch (Exception e) {
log.info("消費(fèi)者處理消息失敗");
}
log.info("消費(fèi)者處理消息結(jié)束");
}
}5、構(gòu)造BeanManager
/**
?* 獲取實(shí)例化對象
?*/
@Component
public class BeanManager implements ApplicationContextAware {
? ? private static ApplicationContext applicationContext = null;
? ? @Override
? ? public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
? ? ? ? this.applicationContext = applicationContext;
? ? }
? ? public static ApplicationContext getApplicationContext() { return applicationContext; }
? ? public static Object getBean(String name) {
? ? ? ? return applicationContext.getBean(name);
? ? }
? ? public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {
? ? ? ? return applicationContext.getBean(clazz);
? ? }
}6、構(gòu)造MQManager
@Configuration
public class MQManager {
? ? @Bean("messageModel")
? ? public RingBuffer<MessageModel> messageModelRingBuffer() {
? ? ? ? //定義用于事件處理的線程池, Disruptor通過java.util.concurrent.ExecutorSerivce提供的線程來觸發(fā)consumer的事件處理
? ? ? ? ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
? ? ? ? //指定事件工廠
? ? ? ? HelloEventFactory factory = new HelloEventFactory();
? ? ? ? //指定ringbuffer字節(jié)大小,必須為2的N次方(能將求模運(yùn)算轉(zhuǎn)為位運(yùn)算提高效率),否則將影響效率
? ? ? ? int bufferSize = 1024 * 256;
? ? ? ? //單線程模式,獲取額外的性能
? ? ? ? Disruptor<MessageModel> disruptor = new Disruptor<>(factory, bufferSize, executor,
? ? ? ? ? ? ? ? ProducerType.SINGLE, new BlockingWaitStrategy());
? ? ? ? //設(shè)置事件業(yè)務(wù)處理器---消費(fèi)者
? ? ? ? disruptor.handleEventsWith(new HelloEventHandler());
? ? ? ? // 啟動disruptor線程
? ? ? ? disruptor.start();
? ? ? ? //獲取ringbuffer環(huán),用于接取生產(chǎn)者生產(chǎn)的事件
? ? ? ? RingBuffer<MessageModel> ringBuffer = disruptor.getRingBuffer();
? ? ? ? return ringBuffer;
? ? }7、構(gòu)造Mqservice和實(shí)現(xiàn)類-生產(chǎn)者
public interface DisruptorMqService {
? ? /**
? ? ?* 消息
? ? ?* @param message
? ? ?*/
? ? void sayHelloMq(String message);
}
@Slf4j
@Component
@Service
public class DisruptorMqServiceImpl implements DisruptorMqService {
? ? @Autowired
? ? private RingBuffer<MessageModel> messageModelRingBuffer;
? ? @Override
? ? public void sayHelloMq(String message) {
? ? ? ? log.info("record the message: {}",message);
? ? ? ? //獲取下一個Event槽的下標(biāo)
? ? ? ? long sequence = messageModelRingBuffer.next();
? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? //給Event填充數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? MessageModel event = messageModelRingBuffer.get(sequence);
? ? ? ? ? ? event.setMessage(message);
? ? ? ? ? ? log.info("往消息隊列中添加消息:{}", event);
? ? ? ? } catch (Exception e) {
? ? ? ? ? ? log.error("failed to add event to messageModelRingBuffer for : e = {},{}",e,e.getMessage());
? ? ? ? } finally {
? ? ? ? ? ? //發(fā)布Event,激活觀察者去消費(fèi),將sequence傳遞給改消費(fèi)者
? ? ? ? ? ? //注意最后的publish方法必須放在finally中以確保必須得到調(diào)用;如果某個請求的sequence未被提交將會堵塞后續(xù)的發(fā)布操作或者其他的producer
? ? ? ? ? ? messageModelRingBuffer.publish(sequence);
? ? ? ? }
? ? }
}8、構(gòu)造測試類及方法
@Slf4j
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = DemoApplication.class)
public class DemoApplicationTests {
? ? @Autowired
? ? private DisruptorMqService disruptorMqService;
? ? /**
? ? ?* 項目內(nèi)部使用Disruptor做消息隊列
? ? ?* @throws Exception
? ? ?*/
? ? @Test
? ? public void sayHelloMqTest() throws Exception{
? ? ? ? disruptorMqService.sayHelloMq("消息到了,Hello world!");
? ? ? ? log.info("消息隊列已發(fā)送完畢");
? ? ? ? //這里停止2000ms是為了確定是處理消息是異步的
? ? ? ? Thread.sleep(2000);
? ? }
}測試運(yùn)行結(jié)果
2020-04-05 14:31:18.543 INFO 7274 --- [ main] c.e.u.d.d.s.Impl.DisruptorMqServiceImpl : record the message: 消息到了,Hello world!
2020-04-05 14:31:18.545 INFO 7274 --- [ main] c.e.u.d.d.s.Impl.DisruptorMqServiceImpl : 往消息隊列中添加消息:MessageModel(message=消息到了,Hello world!)
2020-04-05 14:31:18.545 INFO 7274 --- [ main] c.e.utils.demo.DemoApplicationTests : 消息隊列已發(fā)送完畢
2020-04-05 14:31:19.547 INFO 7274 --- [pool-1-thread-1] c.e.u.d.disrupMq.mq.HelloEventHandler : 消費(fèi)者處理消息開始
2020-04-05 14:31:19.547 INFO 7274 --- [pool-1-thread-1] c.e.u.d.disrupMq.mq.HelloEventHandler : 消費(fèi)者消費(fèi)的信息是:MessageModel(message=消息到了,Hello world!)
2020-04-05 14:31:19.547 INFO 7274 --- [pool-1-thread-1] c.e.u.d.disrupMq.mq.HelloEventHandler : 消費(fèi)者處理消息結(jié)束
五、總結(jié)
其實(shí) 生成者 -> 消費(fèi)者 模式是很常見的,通過一些消息隊列也可以輕松做到上述的效果。不同的地方在于,Disruptor 是在內(nèi)存中以隊列的方式去實(shí)現(xiàn)的,而且是無鎖的。這也是 Disruptor 為什么高效的原因。
到此這篇關(guān)于springboot項目使用Disruptor做內(nèi)部消息隊列的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)springboot Disruptor內(nèi)部消息隊列內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關(guān)文章
SpringBoot 過濾器, 攔截器, 監(jiān)聽器的具體使用
本文主要介紹了SpringBoot 過濾器, 攔截器, 監(jiān)聽器的具體使用,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-05-05
Spring Security代碼實(shí)現(xiàn)JWT接口權(quán)限授予與校驗功能
本文給大家介紹Spring Security代碼實(shí)現(xiàn)JWT接口權(quán)限授予與校驗功能,本文通過實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友參考下吧2019-12-12
Java 實(shí)現(xiàn)將List平均分成若干個集合
這篇文章主要介紹了Java 實(shí)現(xiàn)將List平均分成若干個集合,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2020-08-08
java 重定義數(shù)組的實(shí)現(xiàn)方法(與VB的ReDim相像)
java 重定義數(shù)組的實(shí)現(xiàn)方法(與VB的ReDim相像),需要的朋友可以參考一下2013-04-04
java反編譯工具jd-gui-osx?for?mac?M1芯片無法使用的問題及解決
這篇文章主要介紹了java反編譯工具jd-gui-osx?for?mac?M1芯片無法使用的問題及解決方案,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2024-01-01
使用sharding-jdbc實(shí)現(xiàn)水平分表的示例代碼
本文主要介紹了sharding-jdbc實(shí)現(xiàn)水平分表,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-11-11
idea編寫yml、yaml文件以及其優(yōu)先級的使用
本文主要介紹了idea編寫yml、yaml文件以及其優(yōu)先級的使用,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-07-07

