Disruptor介绍 -- 初识Disruptor框架

Disruptor简介：

LMAX Disruptor是一个高性能的线程间消息库。它源于LMAX对并发性，性能和非阻塞算法的研究，如今构成了Exchange基础架构的核心部分。

• Disruptor它是一个开源的并发框架，并获得2011 Duke’s 程序框架创新奖，能够在无锁的情况下实现网络的Queue并发操作。

• Disruptor是一个高性能的异步处理框架，或者可以认为是最快的消息框架（轻量的JMS），也可以认为是一个观察者模式的实现，或者事件监听模式的实现。

在这里你可以跟BlockingQueue队列作比对，简单的理解为它是一种高效的"生产者-消费者"模型，先了解后深入底层原理。

Disruptor 的核心概念：

• Ring Buffer 如其名，环形的缓冲区。曾经 RingBuffer 是 Disruptor 中的最主要的对象，但从3.0版本开始，其职责被简化为仅仅负责对通过 Disruptor 进行交换的数据（事件）进行存储和更新。在一些更高级的应用场景中，Ring Buffer 可以由用户的自定义实现来完全替代。
• Sequence Disruptor 通过顺序递增的序号来编号管理通过其进行交换的数据（事件），对数据(事件)的处理过程总是沿着序号逐个递增处理。一个 Sequence 用于跟踪标识某个特定的事件处理者( RingBuffer/Consumer )的处理进度。虽然一个 AtomicLong 也可以用于标识进度，但定义 Sequence 来负责该问题还有另一个目的，那就是防止不同的 Sequence 之间的CPU缓存伪共享(Flase Sharing)问题。
• Sequencer Sequencer 是 Disruptor 的真正核心。此接口有两个实现类 SingleProducerSequencer、MultiProducerSequencer ，它们定义在生产者和消费者之间快速、正确地传递数据的并发算法。
• Sequence Barrier 用于保持对RingBuffer的 main published Sequence 和Consumer依赖的其它Consumer的 Sequence 的引用。 Sequence Barrier 还定义了决定 Consumer 是否还有可处理的事件的逻辑。
• Wait Strategy 定义 Consumer 如何进行等待下一个事件的策略。 （注：Disruptor 定义了多种不同的策略，针对不同的场景，提供了不一样的性能表现）
• Event 在 Disruptor 的语义中，生产者和消费者之间进行交换的数据被称为事件(Event)。它不是一个被 Disruptor 定义的特定类型，而是由 Disruptor 的使用者定义并指定。
• EventProcessor EventProcessor 持有特定消费者(Consumer)的 Sequence，并提供用于调用事件处理实现的事件循环(Event Loop)。
• EventHandler Disruptor 定义的事件处理接口，由用户实现，用于处理事件，是 Consumer 的真正实现。
• Producer 即生产者，只是泛指调用 Disruptor 发布事件的用户代码，Disruptor 没有定义特定接口或类型。

Disruptor代码简单实现

我们就以一个简单例子来实现Disruptor：生产者传递一个long类型变量给消费者，消费者将这个变量打印出来。

单生产者，单消费者模型：

（1）向ringbuffer中插入的事件元素：就是在对象中放了一个long变量

public class LongEvent {

    private long value;

    public long getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(long value) {
        this.value = value;
    }
}

（2）事件生产工厂：生产事件存入ringbuffer中

public class LongEventFactory implements EventFactory {

    public LongEvent newInstance() {
        return new LongEvent();
    }
}

（3）事件处理器，也就是消费者，就是将事件的值打印出来

public class LongEventHandler implements EventHandler {

    public void onEvent(LongEvent event, long sequence, boolean endOfBatch) throws Exception {
        System.out.println("Event："+event.getValue());
    }
}

（4）主函数：创建生产者，向ringbuffer中填充元素

public class DisruptorMain {

    public static void main(String[] agrs) throws InterruptedException {

        //创建线程池：
        Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();

        //事件生产工厂：
        LongEventFactory longEventFactory = new LongEventFactory();

        //ringbuffer的大小：
        int bufferSize = 256;

        //实例化disruptor对象：初始化ringbuffer
         Disruptor disruptor = new Disruptor(longEventFactory, bufferSize, executor,ProducerType.SINGLE, new BlockingWaitStrategy());

        //设置事件的执行者：(单消费者)
        disruptor.handleEventsWith(new LongEventHandler());

        //disruptor启动：
        disruptor.start();

        RingBuffer ringBuffer = disruptor.getRingBuffer();

        //设置事件单生产者：
        for(int x = 0;x<256; x++){
            // 获取下一个可用位置的下标
            long sequence = ringBuffer.next();  
            try{
                // 返回可用位置的元素
                LongEvent event = ringBuffer.get(sequence); 
                // 设置该位置元素的值
                event.set(x); 
            }finally{
                //发布事件 
                ringBuffer.publish(sequence);
            }
            Thread.sleep(10);
        }
    }
}

 

Disruptor框架和SpringBoot 的整合可以参考Spring boot 整合disruptor