展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > SpringBoot+Disruptor实现特快高并发处理

SpringBoot+Disruptor实现特快高并发处理

01、背景 最近在项目里用到了Disruptor做消息队列——没错,你没看错,不是Kafka,也不是RabbitMQ。Disruptor最大的一个特点,就是快。当然,它还是开源的。这篇文章,就带你快速认识一下它,并记录一个基础的入门示例。 02、Disruptor 介绍 先来聊聊Disruptor的

本文目录

    01、背景

    最近在项目里用到了Disruptor做消息队列——没错,你没看错,不是Kafka,也不是RabbitMQ。Disruptor最大的一个特点,就是快。当然,它还是开源的。这篇文章,就带你快速认识一下它,并记录一个基础的入门示例。

    02、Disruptor 介绍

    先来聊聊Disruptor的来头。它可不是凭空冒出来的,而是有深厚的“实战血统”:

    1. 它出身于英国的外汇交易公司LMAX,最初就是为了解决内存队列的延迟问题而生的。有意思的是,团队在性能测试中发现,它的延迟竟然能和I/O操作处于同一个数量级。基于它构建的系统,单线程就能轻松扛住每秒600万笔订单。2010年在QCon大会上一经亮相,就迅速吸引了业界的目光。
    2. 简单来说,Disruptor是一个开源的Ja va框架,它的核心设计目标,就是在经典的生产者-消费者问题上,追求极致的吞吐量和最低的延迟。
    3. 从功能上看,它确实实现了“队列”的功能,而且是一个有界队列。所以,它的应用场景自然就是那些典型的“生产者-消费者”模型了。
    4. 除了是LMAX在线交易平台的核心引擎,让订单处理飙到600万TPS之外,Disruptor在金融领域之外也大有可为。任何对性能有苛刻要求的应用,引入它都可能带来显著的提升。
    5. 其实,与其说Disruptor是一个框架,不如说它代表了一种高性能的设计思路。但凡你的程序里涉及“并发、缓冲区、生产者-消费者模型、事务处理”这些元素,Disruptor都提供了一套大幅提升TPS的成熟方案。

    03、Disruptor 的核心概念

    理解Disruptor,得从它的核心概念入手。下面这些概念,既是领域模型,也直接对应着代码中的核心对象,弄懂了它们,就明白了Disruptor是如何运转的。

    04、Ring Buffer

    顾名思义,环形缓冲区。在早期版本中,RingBuffer是绝对的主角,但从3.0开始,它的职责被精简了——现在它只负责存储和更新通过Disruptor交换的数据(也就是事件)。在一些更高级的玩法中,你甚至可以用自己的实现来完全替换掉它。

    05、Sequence Disruptor

    Disruptor通过一个单调递增的序号来管理所有交换的数据。整个处理流程,就是沿着这个序号逐个推进的。Sequence对象用来跟踪特定事件处理者(比如RingBuffer或某个Consumer)的处理进度。你可能会问,用AtomicLong不行吗?当然可以,但Disruptor专门定义Sequence,还有一个更重要的目的:防止不同Sequence之间发生CPU缓存伪共享(False Sharing)问题。这可是Disruptor实现高性能的一个关键窍门。(关于伪共享,网上资料很多,这里就不展开了。)

    06、Sequencer

    Sequencer才是Disruptor真正的核心。这个接口有两个实现类:SingleProducerSequencer和MultiProducerSequencer。它们定义了一套精妙的并发算法,确保数据能在生产者和消费者之间既快速又正确地传递。

    07、Sequence Barrier

    你可以把它看作一个“协调员”。它持有对RingBuffer主发布序列(Sequence)以及当前消费者所依赖的其他消费者Sequence的引用。同时,Sequence Barrier还定义了判断消费者是否还有事件可处理的逻辑。

    08、Wait Strategy

    等待策略。它决定了消费者如何等待下一个事件的到来。Disruptor非常贴心地提供了多种策略,比如阻塞等待、忙等待等,针对不同的业务场景,你可以选择最适合的那一个,以达到最佳的性能表现。

    09、Event

    在Disruptor的语境里,生产者和消费者之间流通的数据就叫事件(Event)。需要注意的是,Disruptor本身并没有规定Event的具体类型,它完全由使用者来定义。

    10、EventProcessor

    EventProcessor持有特定消费者的Sequence,并提供了一个事件循环(Event Loop),这个循环会负责调用你实现的事件处理逻辑。

    11、EventHandler

    这是Disruptor定义的事件处理接口,需要由用户来实现。你的核心业务逻辑就写在这里,它是消费者功能的真正体现。

    12、Producer

    生产者,泛指所有调用Disruptor发布事件的用户代码。Disruptor很灵活,没有为此定义任何特定的接口或类型。

    SpringBoot+Disruptor实现特快高并发处理

    上面这张图,清晰地勾勒出了Disruptor这些核心概念之间的关系,值得多看两眼。

    13、案例-demo

    理论说了这么多,是时候动手了。下面通过8个步骤,带你快速把Disruptor“请”进你的SpringBoot项目。

    1、添加 pom.xml 依赖

    
        com.lmax
        disruptor
        3.3.4
    

    2、消息体 Model

    /**
     * 消息体
     */
    @Data
    public class MessageModel {
        private String message;
    }
    

    3、构造 EventFactory

    public class HelloEventFactory implements EventFactory {
        @Override
        public MessageModel newInstance() {
            return new MessageModel();
        }
    }
    

    4、构造 EventHandler - 消费者

    @Slf4j
    publicclass HelloEventHandler implements EventHandler {
        @Override
        public void onEvent(MessageModel event, long sequence, boolean endOfBatch) {
            try {
                //这里停止1000ms是为了确定消费消息是异步的
                Thread.sleep(1000);
                log.info("消费者处理消息开始");
                if (event != null) {
                    log.info("消费者消费的信息是:{}",event);
                }
            } catch (Exception e) {
                log.info("消费者处理消息失败");
            }
            log.info("消费者处理消息结束");
        }
    }
    

    5、构造 BeanManager

    /**
     * 获取实例化对象
     */
    @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 getBean(Class clazz) {
            return applicationContext.getBean(clazz);
        }
    }
    

    6、构造 MQManager

    @Configuration
    publicclass MQManager {
    
        @Bean("messageModel")
        public RingBuffer messageModelRingBuffer() {
            //定义用于事件处理的线程池,Disruptor通过ja va.util.concurrent.ExecutorSerivce提供的线程来触发consumer的事件处理
            ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
    
            //指定事件工厂
            HelloEventFactory factory = new HelloEventFactory();
    
            //指定ringbuffer字节大小,必须为2的N次方(能将求模运算转为位运算提高效率),否则将影响效率
            int bufferSize = 1024 * 256;
    
            //单线程模式,获取额外的性能
            Disruptor disruptor = new Disruptor<>(factory, bufferSize, executor,
                    ProducerType.SINGLE, new BlockingWaitStrategy());
    
            //设置事件业务处理器---消费者
            disruptor.handleEventsWith(new HelloEventHandler());
    
            // 启动disruptor线程
            disruptor.start();
    
            //获取ringbuffer环,用于接取生产者生产的事件
            RingBuffer ringBuffer = disruptor.getRingBuffer();
    
            return ringBuffer;
        }
    }
    

    7、构造 Mqservice 和实现类 - 生产者

    public interface DisruptorMqService {
    
        /**
         * 消息
         * @param message
         */
        void sayHelloMq(String message);
    }
    
    @Slf4j
    @Component
    @Service
    publicclass DisruptorMqServiceImpl implements DisruptorMqService {
    
        @Autowired
        private RingBuffer messageModelRingBuffer;
    
    
        @Override
        public void sayHelloMq(String message) {
            log.info("record the message: {}",message);
            //获取下一个Event槽的下标
            long sequence = messageModelRingBuffer.next();
            try {
                //给Event填充数据
                MessageModel event = messageModelRingBuffer.get(sequence);
                event.setMessage(message);
                log.info("往消息队列中添加消息:{}", event);
            } catch (Exception e) {
                log.error("failed to add event to messageModelRingBuffer for : e = {},{}",e,e.getMessage());
            } finally {
                //发布Event,激活观察者去消费,将sequence传递给改消费者
                //注意最后的publish方法必须放在finally中以确保必须得到调用;如果某个请求的sequence未被提交将会堵塞后续的发布操作或者其他的producer
                messageModelRingBuffer.publish(sequence);
            }
        }
    }
    

    8、构造测试类及方法

    @Slf4j
    @RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest(classes = DemoApplication.class)
    public class DemoApplicationTests {
    
        @Autowired
        private DisruptorMqService disruptorMqService;
        /**
         * 项目内部使用Disruptor做消息队列
         * @throws Exception
         */
        @Test
        public void sayHelloMqTest() throws Exception{
            disruptorMqService.sayHelloMq("消息到了,Hello world!");
            log.info("消息队列已发送完毕");
            //这里停止2000ms是为了确定是处理消息是异步的
            Thread.sleep(2000);
        }
    }
    

    运行测试,控制台输出如下,可以看到生产者发布消息和消费者处理消息是异步进行的:

    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  : 往消息队列中添加消息:MessageModel(message=消息到了,Hello world!)
    2020-04-05 14:31:18.545  INFO 7274 --- [           main] c.e.utils.demo.DemoApplicationTests      : 消息队列已发送完毕
    2020-04-05 14:31:19.547  INFO 7274 --- [pool-1-thread-1] c.e.u.d.disrupMq.mq.HelloEventHandler    : 消费者处理消息开始
    2020-04-05 14:31:19.547  INFO 7274 --- [pool-1-thread-1] c.e.u.d.disrupMq.mq.HelloEventHandler    : 消费者消费的信息是: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    : 消费者处理消息结束
    

    14、总结

    说到底,生产者-消费者模式并不稀奇,用常见的消息队列也能轻松实现。那么Disruptor的独特价值在哪呢?关键在于,它是在内存中实现了一个无锁的环形队列。正是这个“内存级”和“无锁”的设计,让它拥有了碾压传统方案的高性能。

    希望这篇SpringBoot整合Disruptor的入门指南,能帮你打开高性能队列开发的新思路。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Postman macOS版
    Postman macOS版

    Postman是一套面向API全生命周期的开发与测试平台,可在Mac上发送和调试多种协议请求,管理集合、环境及认证信息,并完成脚本测试、模拟服务、监控、文档发布和团队协作。它适合开发、测试及运维人员使用,提供个人免费方案。

    Docker Desktop macOS版
    Docker Desktop macOS版

    Docker Desktop 是 Docker 官方为 Mac 提供的容器开发环境,集成 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build、Kubernetes 与图形化管理界面。

    Android Studio macOS版
    Android Studio macOS版

    Android Studio 是 Google 面向安卓应用开发提供的官方集成开发环境,基于 IntelliJ IDEA 构建。它整合智能代码编辑、Gradle 构建、界面预览、设备模拟、性能分析、调试测试及 APK 分析等工具。

    Xcode macOS版
    Xcode macOS版

    Xcode 是苹果面向 Mac 提供的官方集成开发环境,将代码编辑、项目构建、SwiftUI 实时预览、设备模拟、自动化测试、断点调试、性能分析和应用分发整合在同一套工作流中,适合开发与维护 iPhone、iPad、Mac、Apple Wa

    JetBrains WebStorm macOS版
    JetBrains WebStorm macOS版

    JetBrains WebStorm 是面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术的专业集成开发环境,可智能理解项目结构,提供代码补全、重构、错误检查、运行调试、测试及 Git 工具。

    PhpStorm macOS版
    PhpStorm macOS版

    PhpStorm 是 JetBrains 推出的专业 PHP 集成开发环境,可在 Mac 上完成代码编写、智能检查、重构、调试、测试和数据库管理。它支持主流 PHP 框架、Composer、Git、Docker 与远程解释器。

    JetBrains PyCharm macOS版
    JetBrains PyCharm macOS版

    JetBrains PyCharm 是面向 Python 开发者的集成开发环境,提供智能补全、代码检查、重构、调试、测试、版本控制及虚拟环境管理功能。Mac 版兼容 Intel 与 Apple 芯片,核心功能可免费使用。

    JetBrains IntelliJ IDEA macOS版
    JetBrains IntelliJ IDEA macOS版

    IntelliJ IDEA 是 JetBrains 推出的专业集成开发环境,重点服务于 Java、Kotlin 与 JVM 项目开发。软件集成代码补全、静态检查、重构、调试、测试、版本控制及构建工具,并可借助插件扩展语言和框架支持。

    Visual Studio Code macOS版
    Visual Studio Code macOS版

    Visual Studio Code 是微软提供的免费代码编辑器,支持 macOS,并为 Intel 与 Apple 芯片 Mac 提供适配版本。软件集代码编辑、调试、Git 源代码管理、集成终端和扩展市场于一体。

    REAPER macOS版
    REAPER macOS版

    REAPER是Cockos开发的数字音频工作站,提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片,支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式,并提供高度可定制的工作流程。

    Adobe Audition macOS版
    Adobe Audition macOS版

    Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站,提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具,并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。

    Pro Tools macOS版
    Pro Tools macOS版

    Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站,覆盖多轨录音、无损剪辑、MIDI 编曲、插件处理、自动化混音及声音与画面同步等工作。它拥有 Intro、Artist、Studio 和 Ultimate 等方案。

    WINDOWS 更多
    PixPix 网页版
    PixPix 网页版

    PixPix 是面向品牌、卖家和内容团队的在线 AI 图片视频创作平台,提供图视频 Agent、无限画布、图片生成、视频生成、自然语言编辑及商品套图、产品精修和带货视频等电商工具。

    Postman Windows版
    Postman Windows版

    Postman 是面向 API 全生命周期的开发与协作平台。Windows 桌面版可用于构建和发送 HTTP、GraphQL、gRPC、WebSocket、MQTT 等请求,并提供环境变量、集合、脚本测试、模拟服务、监控、文档及团队工作区等

    Docker Desktop Windows版
    Docker Desktop Windows版

    Docker Desktop 为 Windows 开发者提供集成式容器环境,内置 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build 与 Kubernetes 等组件,可在本机完成镜像构建、容器运行、日志查看和资源管理。

    Android Studio Windows版
    Android Studio Windows版

    Android Studio 是 Google 面向 Android 应用开发提供的官方集成开发环境,以 IntelliJ IDEA 为基础,集成智能代码编辑、Gradle 构建、设备模拟、界面预览、调试测试及性能分析工具,

    JetBrains WebStorm Windows版
    JetBrains WebStorm Windows版

    WebStorm 是 JetBrains 面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术打造的集成开发环境。它提供项目级代码分析、智能补全、安全重构、导航搜索,并集成调试、测试、终端、Git 与常用前端工具,

    JetBrains PhpStorm Windows版
    JetBrains PhpStorm Windows版

    PhpStorm 是 JetBrains 面向 PHP 与现代 Web 开发打造的专业集成开发环境,提供代码补全、静态检查、重构、调试、测试、数据库、版本控制及前端语言支持。Windows 用户可直接下载安装程序,

    JetBrains PyCharm Windows版
    JetBrains PyCharm Windows版

    PyCharm 是 JetBrains 推出的 Python 集成开发环境,提供智能代码补全、错误检查、重构、调试、测试、Git、终端及 Jupyter Notebook 支持。统一版安装后可体验 30 天 Pro 功能,

    JetBrains IntelliJ IDEA Windows版
    JetBrains IntelliJ IDEA Windows版

    JetBrains IntelliJ IDEA 是以 Java、Kotlin 和 JVM 项目为核心的专业集成开发环境,提供智能补全、代码检查、安全重构、调试、测试、版本控制及构建工具集成。统一发行版的核心功能可免费用于商业和非商业项目,

    Visual Studio Code Windows版
    Visual Studio Code Windows版

    Visual Studio Code 是微软推出的免费代码编辑器,Windows 版集成智能补全、代码导航、调试、终端和版本控制,并可通过扩展添加语言、格式化及远程开发能力。它启动较快、配置灵活,

    REAPER Windows版
    REAPER Windows版

    REAPER 是 Cockos 推出的数字音频工作站,适用于录音、MIDI 编曲、音频编辑、混音、母带制作及声音设计。软件安装包小巧,支持多轨录制、灵活路由、自动化、第三方插件和脚本扩展,并提供完整功能的 60 天免费评估期。

    Adobe Audition Windows版
    Adobe Audition Windows版

    Adobe Audition 是面向播客、影视后期、广播与音乐制作的专业音频工作站,提供波形编辑、多轨混音、频谱分析、录音、降噪修复和效果处理等功能。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装和管理,

    Pro Tools Windows版
    Pro Tools Windows版

    Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站,提供多轨录音、音频剪辑、MIDI编曲、插件处理、自动化混音及影视声音制作能力。它适合音乐人、录音师、制作人和音频后期团队使用,并提供免费入门版、订阅方案及永久授权选择。