我們寫了通過一個命名的隊列發送和接收消息，如果你還不了解請點擊：rabbitmqjava入門。這篇中我們將會創建一個工作隊列用來在工作者(consumer)間分發耗時任務。
工作隊列的主要任務是：避免立刻執行資源密集型任務，然后必須等待其完成。相反地，我們進行任務調度：我們把任務封裝為消息發送給隊列。工作進行在后臺運行并不斷的從隊列中取出任務然后執行。當你運行了多個工作進程時，任務隊列中的任務將會被工作進程共享執行。
這樣的概念在web應用中極其有用，當在很短的http請求間需要執行復雜的任務。
1、準備
我們使用thread.sleep來模擬耗時的任務。我們在發送到隊列的消息的末尾添加一定數量的點，每個點代表在工作線程中需要耗時1秒，例如hello…將會需要等待3秒。
發送端：
newtask.java
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import java.io.ioexception;import com.rabbitmq.client.channel;import com.rabbitmq.client.connection;import com.rabbitmq.client.connectionfactory;public class newtask{ //隊列名稱 private final static string queue_name = "workqueue"; public static void main(string[] args) throws ioexception { //創建連接和頻道 connectionfactory factory = new connectionfactory(); factory.sethost("localhost"); connection connection = factory.newconnection(); channel channel = connection.createchannel(); //聲明隊列 channel.queuedeclare(queue_name, false, false, false, null); //發送10條消息，依次在消息后面附加1-10個點 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 + "'"); } //關閉頻道和資源 channel.close(); connection.close(); }} |
接收端：
work.java
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import com.rabbitmq.client.channel;import com.rabbitmq.client.connection;import com.rabbitmq.client.connectionfactory;import com.rabbitmq.client.queueingconsumer;public class work{ //隊列名稱 private final static string queue_name = "workqueue"; public static void main(string[] argv) throws java.io.ioexception, java.lang.interruptedexception { //區分不同工作進程的輸出 int hashcode = work.class.hashcode(); //創建連接和頻道 connectionfactory factory = new connectionfactory(); factory.sethost("localhost"); connection connection = factory.newconnection(); channel channel = connection.createchannel(); //聲明隊列 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); // 指定消費隊列 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"); } } /** * 每個點耗時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 轉發
使用任務隊列的好處是能夠很容易的并行工作。如果我們積壓了很多工作，我們僅僅通過增加更多的工作者就可以解決問題，使系統的伸縮性更加容易。
下面我們先運行3個工作者（work.java）實例，然后運行newtask.java，3個工作者實例都會得到信息。但是如何分配呢？讓我們來看輸出結果：
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[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，默認的，rabbitmq會一個一個的發送信息給下一個消費者(consumer)，而不考慮每個任務的時長等等，且是一次性分配，并非一個一個分配。平均的每個消費者將會獲得相等數量的消息。這樣分發消息的方式叫做round-robin。
2、消息應答（messageacknowledgments）
執行一個任務需要花費幾秒鐘。你可能會擔心當一個工作者在執行任務時發生中斷。我們上面的代碼，一旦rabbitmq交付了一個信息給消費者，會馬上從內存中移除這個信息。在這種情況下，如果殺死正在執行任務的某個工作者，我們會丟失它正在處理的信息。我們也會丟失已經轉發給這個工作者且它還未執行的消息。
上面的例子，我們首先開啟兩個任務，然后執行發送任務的代碼（newtask.java），然后立即關閉第二個任務，結果為：
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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，第二個工作者至少丟失了6，8，10號任務，且4號任務未完成。
但是，我們不希望丟失任何任務（信息）。當某個工作者（接收者）被殺死時，我們希望將任務傳遞給另一個工作者。
為了保證消息永遠不會丟失，rabbitmq支持消息應答（messageacknowledgments）。消費者發送應答給rabbitmq，告訴它信息已經被接收和處理，然后rabbitmq可以自由的進行信息刪除。
如果消費者被殺死而沒有發送應答，rabbitmq會認為該信息沒有被完全的處理，然后將會重新轉發給別的消費者。通過這種方式，你可以確認信息不會被丟失，即使消者偶爾被殺死。
這種機制并沒有超時時間這么一說，rabbitmq只有在消費者連接斷開是重新轉發此信息。如果消費者處理一個信息需要耗費特別特別長的時間是允許的。
消息應答默認是打開的。上面的代碼中我們通過顯示的設置autoask=true關閉了這種機制。下面我們修改代碼（work.java）：
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boolean ack = false ; //打開應答機制channel.basicconsume(queue_name, ack, consumer);//另外需要在每次處理完成一個消息后，手動發送一次應答。channel.basicack(delivery.getenvelope().getdeliverytag(), false); |
完整修改后的work.java
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import com.rabbitmq.client.channel;import com.rabbitmq.client.connection;import com.rabbitmq.client.connectionfactory;import com.rabbitmq.client.queueingconsumer;public class work{ //隊列名稱 private final static string queue_name = "workqueue"; public static void main(string[] argv) throws java.io.ioexception, java.lang.interruptedexception { //區分不同工作進程的輸出 int hashcode = work.class.hashcode(); //創建連接和頻道 connectionfactory factory = new connectionfactory(); factory.sethost("localhost"); connection connection = factory.newconnection(); channel channel = connection.createchannel(); //聲明隊列 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); // 指定消費隊列 boolean ack = false ; //打開應答機制 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"); //發送應答 channel.basicack(delivery.getenvelope().getdeliverytag(), false); } }} |
測試：
我們把消息數量改為5，然后先打開兩個消費者（work.java），然后發送任務（newtask.java），立即關閉一個消費者，觀察輸出：
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[x]sent'helloworld.1'[x]sent'helloworld..2'[x]sent'helloworld...3'[x]sent'helloworld....4'[x]sent'helloworld.....5'工作者218019860[*]waitingformessages.toexitpressctrl+c 18019860[x]received'helloworld..2'18019860[x]done 18019860[x]received'helloworld....4'工作者131054905[*]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沒有完成的任務4，重新轉發給工作者1進行完成了。
3、消息持久化（messagedurability）
我們已經學習了即使消費者被殺死，消息也不會被丟失。但是如果此時rabbitmq服務被停止，我們的消息仍然會丟失。
當rabbitmq退出或者異常退出，將會丟失所有的隊列和信息，除非你告訴它不要丟失。我們需要做兩件事來確保信息不會被丟失：我們需要給所有的隊列和消息設置持久化的標志。
第一，我們需要確認rabbitmq永遠不會丟失我們的隊列。為了這樣，我們需要聲明它為持久化的。
booleandurable=true;
channel.queuedeclare("task_queue",durable,false,false,null);
注：rabbitmq不允許使用不同的參數重新定義一個隊列，所以已經存在的隊列，我們無法修改其屬性。
第二，我們需要標識我們的信息為持久化的。通過設置messageproperties（implementsbasicproperties）值為persistent_text_plain。
channel.basicpublish("","task_queue",messageproperties.persistent_text_plain,message.getbytes());
現在你可以執行一個發送消息的程序，然后關閉服務，再重新啟動服務，運行消費者程序做下實驗。
4、公平轉發（fairdispatch）
或許會發現，目前的消息轉發機制（round-robin）并非是我們想要的。例如，這樣一種情況，對于兩個消費者，有一系列的任務，奇數任務特別耗時，而偶數任務卻很輕松，這樣造成一個消費者一直繁忙，另一個消費者卻很快執行完任務后等待。
造成這樣的原因是因為rabbitmq僅僅是當消息到達隊列進行轉發消息。并不在乎有多少任務消費者并未傳遞一個應答給rabbitmq。僅僅盲目轉發所有的奇數給一個消費者，偶數給另一個消費者。
為了解決這樣的問題，我們可以使用basicqos方法，傳遞參數為prefetchcount=1。這樣告訴rabbitmq不要在同一時間給一個消費者超過一條消息。換句話說，只有在消費者空閑的時候會發送下一條信息。
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int prefetchcount = 1;channel.basicqos(prefetchcount); |
注：如果所有的工作者都處于繁忙狀態，你的隊列有可能被填充滿。你可能會觀察隊列的使用情況，然后增加工作者，或者使用別的什么策略。
測試：改變發送消息的代碼，將消息末尾點數改為6-2個，然后首先開啟兩個工作者，接著發送消息：
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[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 |
可以看出此時并沒有按照之前的round-robin機制進行轉發消息，而是當消費者不忙時進行轉發。且這種模式下支持動態增加消費者，因為消息并沒有發送出去，動態增加了消費者馬上投入工作。而默認的轉發機制會造成，即使動態增加了消費者，此時的消息已經分配完畢，無法立即加入工作，即使有很多未完成的任務。
5、完整的代碼
newtask.java
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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{ // 隊列名稱 private final static string queue_name = "workqueue_persistence"; public static void main(string[] args) throws ioexception { // 創建連接和頻道 connectionfactory factory = new connectionfactory(); factory.sethost("localhost"); connection connection = factory.newconnection(); channel channel = connection.createchannel(); // 聲明隊列 boolean durable = true; // 1、設置隊列持久化 channel.queuedeclare(queue_name, durable, false, false, null); // 發送10條消息，依次在消息后面附加1-10個點 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、設置消息持久化 channel.basicpublish("", queue_name, messageproperties.persistent_text_plain, message.getbytes()); system.out.println(" [x] sent '" + message + "'"); } // 關閉頻道和資源 channel.close(); connection.close(); }} |
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import com.rabbitmq.client.channel;import com.rabbitmq.client.connection;import com.rabbitmq.client.connectionfactory;import com.rabbitmq.client.queueingconsumer;public class work{ // 隊列名稱 private final static string queue_name = "workqueue_persistence"; public static void main(string[] argv) throws java.io.ioexception, java.lang.interruptedexception { // 區分不同工作進程的輸出 int hashcode = work.class.hashcode(); // 創建連接和頻道 connectionfactory factory = new connectionfactory(); factory.sethost("localhost"); connection connection = factory.newconnection(); channel channel = connection.createchannel(); // 聲明隊列 boolean durable = true; channel.queuedeclare(queue_name, durable, false, false, null); system.out.println(hashcode + " [*] waiting for messages. to exit press ctrl+c"); //設置最大服務轉發消息數量 int prefetchcount = 1; channel.basicqos(prefetchcount); queueingconsumer consumer = new queueingconsumer(channel); // 指定消費隊列 boolean ack = false; // 打開應答機制 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); } } /** * 每個點耗時1s * * @param task * @throws interruptedexception */ private static void dowork(string task) throws interruptedexception { for (char ch : task.tochararray()) { if (ch == '.') thread.sleep(1000); } }} |
總結
以上就是本文關于java工作隊列代碼詳解的全部內容，希望對大家有所幫助。如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！
原文鏈接：https://www.2cto.com/kf/201608/541697.html
