SpringBoot+Disruptor實現(xiàn)特快高并發(fā)處理
01、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)點就是快,還有一點它是開源的哦,下面做個簡單的記錄。
02、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 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。
03、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?,也是映射到代碼實現(xiàn)上的核心對象。
04、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,其職責被簡化為僅僅負責對通過 Disruptor 進行交換的數(shù)據(jù)(事件)進行存儲和更新。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現(xiàn)來完全替代。
05、Sequence Disruptor
通過順序遞增的序號來編號管理通過其進行交換的數(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 用于跟蹤標識某個特定的事件處理者( RingBuffer/Consumer )的處理進度。雖然一個 AtomicLong 也可以用于標識進度,但定義 Sequence 來負責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 實現(xiàn)高性能的關(guān)鍵點之一,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)。
06、Sequencer
Sequencer 是 Disruptor 的真正核心。此接口有兩個實現(xiàn)類 SingleProducerSequencer、MultiProducerSequencer ,它們定義在生產(chǎn)者和消費者之間快速、正確地傳遞數(shù)據(jù)的并發(fā)算法。
07、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。
08、Wait Strategy
定義 Consumer 如何進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))
09、Event
在 Disruptor 的語義中,生產(chǎn)者和消費者之間進行交換的數(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。
10、EventProcessor
EventProcessor 持有特定消費者(Consumer)的 Sequence,并提供用于調(diào)用事件處理實現(xiàn)的事件循環(huán)(Event Loop)。
11、EventHandler
Disruptor 定義的事件處理接口,由用戶實現(xiàn),用于處理事件,是 Consumer 的真正實現(xiàn)。
12、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。

Disruptor 核心概念圖
13、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>3.3.4</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 - 消費者
@Slf4j
publicclass HelloEventHandler implements EventHandler<MessageModel> {
@Override
public void onEvent(MessageModel event, long sequence, boolean endOfBatch) {
try {
//這里停止1000ms是為了確定消費消息是異步的
Thread.sleep(1000);
log.info("消費者處理消息開始");
if (event != null) {
log.info("消費者消費的信息是:{}",event);
}
} catch (Exception e) {
log.info("消費者處理消息失敗");
}
log.info("消費者處理消息結(jié)束");
}
}
5、構(gòu)造 BeanManager
/**
* 獲取實例化對象
*/
@Component
publicclass BeanManager implements ApplicationContextAware {
privatestatic 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);
}
publicstatic <T> T getBean(Class<T> clazz) {
return applicationContext.getBean(clazz);
}
}
6、構(gòu)造 MQManager
@Configuration
publicclass 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(能將求模運算轉(zhuǎn)為位運算提高效率),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 和實現(xiàn)類 - 生產(chǎn)者
public interface DisruptorMqService {
/**
* 消息
* @param message
*/
void sayHelloMq(String message);
}
@Slf4j
@Component
@Service
publicclass 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
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,將sequence傳遞給改消費者
//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 : 消費者消費的信息是: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 : 消費者處理消息結(jié)束
14、總結(jié)
其實 生成者 -> 消費者 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現(xiàn)的,而且是無鎖的。這也是 Disruptor 為什么高效的原因。
以上就是SpringBoot+Disruptor實現(xiàn)特快高并發(fā)處理的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于SpringBoot Disruptor高并發(fā)處理的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
相關(guān)文章
SpringBoot日志進階實戰(zhàn)之Logback配置經(jīng)驗和方法
本文給大家介紹在SpringBoot中使用Logback配置日志的經(jīng)驗和方法,并提供了詳細的代碼示例和解釋,包括:滾動文件、異步日志記錄、動態(tài)指定屬性、日志級別、配置文件等常用功能,覆蓋日常Logback配置開發(fā)90%的知識點,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2023-06-06
利用Java實現(xiàn)更改Word中的頁面大小和頁面方向
這篇文章主要為大家詳細介紹了一種高效便捷的方法——通過Java應(yīng)用程序,以編程方式更改Word中的頁面大小和頁面方向,感興趣的可以了解一下2023-03-03
MyBatis實現(xiàn)兩種查詢樹形數(shù)據(jù)的方法詳解(嵌套結(jié)果集和遞歸查詢)
樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在開發(fā)中十分常見,比如:菜單數(shù)、組織樹, 利用 MyBatis 提供嵌套查詢功能可以很方便地實現(xiàn)這個功能需求。本文主要介紹了兩種方法,感興趣的可以了解一下2021-09-09
SpringBoot整合MyBatis Plus實現(xiàn)基本CRUD與高級功能
Spring Boot是一款用于快速構(gòu)建Spring應(yīng)用程序的框架,而MyBatis Plus是MyBatis的增強工具,本文將詳細介紹如何在Spring Boot項目中整合MyBatis Plus,并展示其基本CRUD功能以及高級功能的實現(xiàn)方式,需要的朋友可以參考下2024-02-02

