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

posted @ 2016-10-31 09:31 ngulc 阅读(611) 评论(1) 编辑收藏举报

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RabbitMQ 工作队列

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