• RabbitMQ 工作队列


      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:

     1 public class NewTask  
     2 {  
     3     //队列名称  
     4     private final static String QUEUE_NAME = "workqueue";  
     5   
     6     public static void main(String[] args) throws IOException  
     7     {  
     8         //创建连接和频道  
     9         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();  
    10         factory.setHost("localhost");  
    11         Connection connection = factory.newConnection();  
    12         Channel channel = connection.createChannel();  
    13         //声明队列  
    14         channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);  
    15         //发送10条消息,依次在消息后面附加1-10个点  
    16         for (int i = 0; i < 10; i++)  
    17         {  
    18             String dots = "";  
    19             for (int j = 0; j <= i; j++)  
    20             {  
    21                 dots += ".";  
    22             }  
    23             String message = "helloworld" + dots+dots.length();  
    24             channel.basicPublish("", QUEUE_NAME, null, message.getBytes());  
    25             System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");  
    26         }  
    27         //关闭频道和资源  
    28         channel.close();  
    29         connection.close();  
    30   
    31     }  
    32   
    33   
    34 }  

      接收端:

     1 public class Work  
     2 {  
     3     //队列名称  
     4     private final static String QUEUE_NAME = "workqueue";  
     5   
     6     public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException,  
     7             java.lang.InterruptedException  
     8     {  
     9         //区分不同工作进程的输出  
    10         int hashCode = Work.class.hashCode();  
    11         //创建连接和频道  
    12         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();  
    13         factory.setHost("localhost");  
    14         Connection connection = factory.newConnection();  
    15         Channel channel = connection.createChannel();  
    16         //声明队列  
    17         channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);  
    18         System.out.println(hashCode  
    19                 + " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");  
    20       
    21         QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);  
    22         // 指定消费队列  
    23         channel.basicConsume(QUEUE_NAME, true, consumer);  
    24         while (true)  
    25         {  
    26             QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();  
    27             String message = new String(delivery.getBody());  
    28   
    29             System.out.println(hashCode + " [x] Received '" + message + "'");  
    30             doWork(message);  
    31             System.out.println(hashCode + " [x] Done");  
    32   
    33         }  
    34   
    35     }  
    36   
    37     /** 
    38      * 每个点耗时1s 
    39      * @param task 
    40      * @throws InterruptedException 
    41      */  
    42     private static void doWork(String task) throws InterruptedException  
    43     {  
    44         for (char ch : task.toCharArray())  
    45         {  
    46             if (ch == '.')  
    47                 Thread.sleep(1000);  
    48         }  
    49     }  
    50 }  

      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。  

     1 [x] Sent 'helloworld.1'
     2 [x] Sent 'helloworld..2'
     3 [x] Sent 'helloworld...3'
     4 [x] Sent 'helloworld....4'
     5 [x] Sent 'helloworld.....5'
     6 [x] Sent 'helloworld......6'
     7 [x] Sent 'helloworld.......7'
     8 [x] Sent 'helloworld........8'
     9 [x] Sent 'helloworld.........9'
    10 [x] Sent 'helloworld..........10'
    11 工作者1:
    12 605645 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
    13 605645 [x] Received 'helloworld.1'
    14 605645 [x] Done
    15 605645 [x] Received 'helloworld....4'
    16 605645 [x] Done
    17 605645 [x] Received 'helloworld.......7'
    18 605645 [x] Done
    19 605645 [x] Received 'helloworld..........10'
    20 605645 [x] Done
    21 工作者2:
    22 18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
    23 18019860 [x] Received 'helloworld..2'
    24 18019860 [x] Done
    25 18019860 [x] Received 'helloworld.....5'
    26 18019860 [x] Done
    27 18019860 [x] Received 'helloworld........8'
    28 18019860 [x] Done
    29 工作者3:
    30 18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
    31 18019860 [x] Received 'helloworld...3'
    32 18019860 [x] Done
    33 18019860 [x] Received 'helloworld......6'
    34 18019860 [x] Done
    35 18019860 [x] Received 'helloworld.........9'
    36 18019860 [x] Done
    View Code

      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(message acknowledgments)

      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:

     1 工作者2:
     2 31054905 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
     3 31054905 [x] Received 'helloworld..2'
     4 31054905 [x] Done
     5 31054905 [x] Received 'helloworld....4'
     6 工作者1:
     7 18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
     8 18019860 [x] Received 'helloworld.1'
     9 18019860 [x] Done
    10 18019860 [x] Received 'helloworld...3'
    11 18019860 [x] Done
    12 18019860 [x] Received 'helloworld.....5'
    13 18019860 [x] Done
    14 18019860 [x] Received 'helloworld.......7'
    15 18019860 [x] Done
    16 18019860 [x] Received 'helloworld.........9'
    17 18019860 [x] Done
    View Code

    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(message acknowledgments)。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):

    1 boolean ack = false ; //打开应答机制  
    2 channel.basicConsume(QUEUE_NAME, ack, consumer);  
    3 //另外需要在每次处理完成一个消息后,手动发送一次应答。  
    4 channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false); 

      完整修改后的Work.java

     1 public class Work  
     2 {  
     3     //队列名称  
     4     private final static String QUEUE_NAME = "workqueue";  
     5   
     6     public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException,  
     7             java.lang.InterruptedException  
     8     {  
     9         //区分不同工作进程的输出  
    10         int hashCode = Work.class.hashCode();  
    11         //创建连接和频道  
    12         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();  
    13         factory.setHost("localhost");  
    14         Connection connection = factory.newConnection();  
    15         Channel channel = connection.createChannel();  
    16         //声明队列  
    17         channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, false, false, false, null);  
    18         System.out.println(hashCode  
    19                 + " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");  
    20         QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);  
    21         // 指定消费队列  
    22         boolean ack = false ; //打开应答机制  
    23         channel.basicConsume(QUEUE_NAME, ack, consumer);  
    24         while (true)  
    25         {  
    26             QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();  
    27             String message = new String(delivery.getBody());  
    28   
    29             System.out.println(hashCode + " [x] Received '" + message + "'");  
    30             doWork(message);  
    31             System.out.println(hashCode + " [x] Done");  
    32             //发送应答  
    33             channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);  
    34   
    35         }  
    36   
    37     }  
    38 }  

      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:

     1 [x] Sent 'helloworld.1'
     2 [x] Sent 'helloworld..2'
     3 [x] Sent 'helloworld...3'
     4 [x] Sent 'helloworld....4'
     5 [x] Sent 'helloworld.....5'
     6 工作者2
     7 18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
     8 18019860 [x] Received 'helloworld..2'
     9 18019860 [x] Done
    10 18019860 [x] Received 'helloworld....4'
    11 工作者1
    12 31054905 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
    13 31054905 [x] Received 'helloworld.1'
    14 31054905 [x] Done
    15 31054905 [x] Received 'helloworld...3'
    16 31054905 [x] Done
    17 31054905 [x] Received 'helloworld.....5'
    18 31054905 [x] Done
    19 31054905 [x] Received 'helloworld....4'
    20 31054905 [x] Done
    View Code

      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(Message durability)

      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。

    1 boolean durable = true;
    2 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(implements BasicProperties)值为PERSISTENT_TEXT_PLAIN。

    1 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(Fair dispatch)

      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。

    1 int prefetchCount = 1;  
    2 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:

     1 [x] Sent 'helloworld......6'
     2 [x] Sent 'helloworld.....5'
     3 [x] Sent 'helloworld....4'
     4 [x] Sent 'helloworld...3'
     5 [x] Sent 'helloworld..2'
     6 工作者1:
     7 18019860 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
     8 18019860 [x] Received 'helloworld......6'
     9 18019860 [x] Done
    10 18019860 [x] Received 'helloworld...3'
    11 18019860 [x] Done
    12 工作者2:
    13 31054905 [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C
    14 31054905 [x] Received 'helloworld.....5'
    15 31054905 [x] Done
    16 31054905 [x] Received 'helloworld....4'
    17 31054905 [x] Done
    18 31054905 [x] Received 'helloworld..2'
    19 31054905 [x] Done
    View Code

      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。

      完整代码:

     1 public class NewTask  
     2 {  
     3     // 队列名称  
     4     private final static String QUEUE_NAME = "workqueue_persistence";  
     5   
     6     public static void main(String[] args) throws IOException  
     7     {  
     8         // 创建连接和频道  
     9         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();  
    10         factory.setHost("localhost");  
    11         Connection connection = factory.newConnection();  
    12         Channel channel = connection.createChannel();  
    13         // 声明队列  
    14         boolean durable = true;// 1、设置队列持久化  
    15         channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, durable, false, false, null);  
    16         // 发送10条消息,依次在消息后面附加1-10个点  
    17         for (int i = 5; i > 0; i--)  
    18         {  
    19             String dots = "";  
    20             for (int j = 0; j <= i; j++)  
    21             {  
    22                 dots += ".";  
    23             }  
    24             String message = "helloworld" + dots + dots.length();  
    25             // MessageProperties 2、设置消息持久化  
    26             channel.basicPublish("", QUEUE_NAME,  
    27                     MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());  
    28             System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");  
    29         }  
    30         // 关闭频道和资源  
    31         channel.close();  
    32         connection.close();  
    33   
    34     }  
    35   
    36 }  
     1 public class Work  
     2 {  
     3     // 队列名称  
     4     private final static String QUEUE_NAME = "workqueue_persistence";  
     5   
     6     public static void main(String[] argv) throws java.io.IOException,  
     7             java.lang.InterruptedException  
     8     {  
     9         // 区分不同工作进程的输出  
    10         int hashCode = Work.class.hashCode();  
    11         // 创建连接和频道  
    12         ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();  
    13         factory.setHost("localhost");  
    14         Connection connection = factory.newConnection();  
    15         Channel channel = connection.createChannel();  
    16         // 声明队列  
    17         boolean durable = true;  
    18         channel.queueDeclare(QUEUE_NAME, durable, false, false, null);  
    19         System.out.println(hashCode  
    20                 + " [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");  
    21         //设置最大服务转发消息数量  
    22         int prefetchCount = 1;  
    23         channel.basicQos(prefetchCount);  
    24         QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel);  
    25         // 指定消费队列  
    26         boolean ack = false; // 打开应答机制  
    27         channel.basicConsume(QUEUE_NAME, ack, consumer);  
    28         while (true)  
    29         {  
    30             QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery();  
    31             String message = new String(delivery.getBody());  
    32   
    33             System.out.println(hashCode + " [x] Received '" + message + "'");  
    34             doWork(message);  
    35             System.out.println(hashCode + " [x] Done");  
    36             //channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);  
    37             channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false);  
    38   
    39         }  
    40   
    41     }  
    42   
    43     /** 
    44      * 每个点耗时1s 
    45      *  
    46      * @param task 
    47      * @throws InterruptedException 
    48      */  
    49     private static void doWork(String task) throws InterruptedException  
    50     {  
    51         for (char ch : task.toCharArray())  
    52         {  
    53             if (ch == '.')  
    54                 Thread.sleep(1000);  
    55         }  
    56     }  
    57 }  

     参考博客:http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/37620057

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5932179.html
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