【项目实战典型案例】16.消息队列作用和意义

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-10-11 21:11 52阅读 0赞

#### 目录 ####

*  一：背景介绍
 *  二：消息队列
 *   *  消息队列简介
     *  解耦
     *  异步
     *  流量削峰
     *  原理
     *   *  1.ArrayBockingQueue：
         *  2.Socket
         *  3.SeverSocket
         *  4.Java IO操作——BufferedReader
         *  5.java.io.PrintWriter
 *  三：实现过程
 *   *  解耦和异步
     *  流量削峰
 *  四：总结

## 一：背景介绍 ##

![在这里插入图片描述][1b9afcade8c04b0ea1dc5eceba6b6e97.png]

## 二：消息队列 ##

### 消息队列简介 ###

*  MQ全程为Message Queue，消息队列（MQ）是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息来通信，而无需专用连接来链接它们。
 *  消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信，而不是通过直接调用彼此来通信，直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求

> ***消息队列中间件是分布式系统中重要的组件，主要解决应用耦合、异步消息、流量削峰等问题。***

### 解耦 ###

譬如签到送积分，签到和送积分是两个操作。签到产生了很重要的数据，它可以把消息发送到MQ，然后积分系统需要该数据，从MQ中直接获取即可。这样签到系统就做到了和积分系统解耦，不必担心积分系统挂了怎么办，是不是需要重试等，而这些都可以在积分系统内部自己实现，再者，如果以后另外一套系统也需要该签到数据，直接从MQ中获取即可，实际上与签单系统已无关系。

### 异步 ###

当做到解耦后，实现异步就是自然而然的事情，如果签到只需要1ms，而送积分，或者其他操作需要500ms，那不可能等所有操作完成之后再去返回数据给用户，这样就做到了异步。

### 流量削峰 ###

削峰是指当并发访问高峰期，通过MQ达到限流的目的，从而减少对数据库MySQL的压力

### 原理 ###

#### 1.ArrayBockingQueue： ####

ArrayBlockingQueue是一个阻塞式的队列，继承自AbstractBlockingQueue，底层以数组的形式保存数据(实际上可看作一个循环数组)  
**ArrayBockingQueue使用场景：**  
1.先进先出队列：头是先进队的元素，尾是后进队的元素  
2.有界队列：初始化时指定的容量，就是队列最大的容量，不会出现扩容，容量满，则阻塞进队操作；容量空，则阻塞出队操作  
3.队列不支持空元素  
阻塞式队列方法的四种形式：  
![在这里插入图片描述][e9d574f80c554335900f4c9bc3997d04.png]

#### 2.Socket ####

创建一个Socket类的实例，用它来发送和接收字节流，发送时调用getOutputStream方法获取一个java.io.OutputStream对象，接收远程对象发送来的信息可以调用getInputStream方法来返回一个java.io.InputStream对象

#### 3.SeverSocket ####

ServerSocket与Socket不同，ServerSocket是等待客户端的请求，一旦获得一个连接请求，就创建一个Socket示例来与客户端进行通信。

#### 4.Java IO操作——BufferedReader ####

可以接收任意长度的数据，并且避免乱码的产生

#### 5.java.io.PrintWriter ####

输出流、字符打印流

## 三：实现过程 ##

### 解耦和异步 ###

**消息处理中心 Broker**

public class Broker {
        
        private final static int MAX_SIZE = 3;
        private static ArrayBlockingQueue<String> messageQueue = new ArrayBlockingQueue<>(MAX_SIZE);
    
        public static void produce(String msg){
        
            if(messageQueue.offer(msg)){
        
                System.out.println("已成功向消息处理中心发送消息： " + msg + ",当前缓存的消息数量是："+ messageQueue.size());
            } else{
        
                System.out.println("消息处理中心内暂存的消息达到最大负荷，不能继续放入消息！");
            }
            System.out.println("-----------------------------");
        }
    
        public static String consume(){
        
            String msg = messageQueue.poll();
            if(msg != null){
        
                System.out.println("已经消费的消息：" + msg + ",当前暂存消息的数量是：" + messageQueue.size());
            } else {
        
                System.out.println("消息处理中心内没有可供消费的消息！");
            }
            System.out.println("-----------------------------");
            return msg;
        }
    }

**BrokerSever用来提供Broker类得对外服务，BrokerSever类实现Runnable接口，实现run方法。用new Thread(Runnable target).start()方法来启动**

public class BrokerSever implements Runnable{
        
        public static int SERVICE_PORT = 9999;
        private final Socket socket;
    
        public BrokerSever(Socket socket){
        
            this.socket = socket;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            try(
                    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                            socket.getInputStream()));
                    PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream()))
            {
        
                while (true){
        
                    String str = in.readLine();
                    if (str == null){
        
                        continue;
                    }
                    System.out.println("接收到原始数据： " + str);
                    if (str.equals("CONSUME")){
        
                        String message = Broker.consume();
                        out.println(message);
                        out.flush();
                    }else {
        
                        Broker.produce(str);
                    }
                }
            } catch (Exception e){
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
        public static void main(String[] args) throws Exception{
        
            ServerSocket server = new ServerSocket(SERVICE_PORT);
            while(true){
        
                BrokerSever brokerServer = new BrokerSever(server.accept());
                new Thread(brokerServer).start();
            }
        }
    }

**ProduceClient消息生产者**

public class ProduceClient {
        
        public static void main(String[] args) throws Exception{
        
            MyClient client = new MyClient();
            client.produce("hello World.");
        }
    }

**ConsumeClient消息消费者**

public class ConsumeClient {
        
        public static void main(String[] args) throws Exception{
        
            MyClient client = new MyClient();
    
            String message = client.consume();
            System.out.println("获得的消息为： " + message);
        }
    }

**MyClient与消息服务器进行通信**

public class MyClient {
        
        public static void produce(String message) throws Exception{
        
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),BrokerSever.SERVICE_PORT);
            try(
                    PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream())
            ){
        
                out.println(message);
                out.flush();
            }
        }
        public static String consume() throws Exception{
        
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),BrokerSever.SERVICE_PORT);
            try(
                    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                    PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream())
            ){
        
                out.println("CONSUME");
                out.flush();
                String message = in.readLine();
                return message;
            }
        }
    }

### 流量削峰 ###

**定义一个消息生产者**

@Test
    public void test() throws Exception {
        
        for (int i = 0; i < 1000 ; i++) {
        
            rabbitTemplate.convertAndSend("test-queue ",  "消息发送);
        }
        Thread.sleep(1000 * 1000);
    }

**使用@RabbitListener注解定义一个消息消费者**

@Component
    @RabbitListener(queuesToDeclare = @Queue(name = "test-queue"))
    public class Consumer {
        
        private int count = 0;
        @RabbitHandler
        public void receive(String msg, Channel channel, Message message) throws IOException {
        
     
            long deliveryTag = message.getMessageProperties().getDeliveryTag();
            try {
        
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("=====消息处理===>");
                channel.basicAck(deliveryTag, true);
                System.out.println("current count is:" + ++count);
            } catch (Exception e) {
        
     
            }
        }
    }

**运行效果**  
![在这里插入图片描述][20b78f26f0f04f5d9316c6ce55fa1d3b.png]  
Ready：待消费的消息总数

Unacked：待应答的消息总数。

Total：总数 Ready+Unacked

## 四：总结 ##

大家可以参考一下这篇博客：[消息队列的作用和整体介绍][Link 1]

[1b9afcade8c04b0ea1dc5eceba6b6e97.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1b9afcade8c04b0ea1dc5eceba6b6e97.png
[e9d574f80c554335900f4c9bc3997d04.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e9d574f80c554335900f4c9bc3997d04.png
[20b78f26f0f04f5d9316c6ce55fa1d3b.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20b78f26f0f04f5d9316c6ce55fa1d3b.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/u013076997/article/details/105391246?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~baidujs_baidulandingword~default-4-105391246-blog-106160234.pc_relevant_aa2&spm=1001.2101.3001.4242.3&utm_relevant_index=7