RabbitMQ实例教程：用Java搞定工作队列
在上一节中，我们学会了使用编程的方式发送和接收一个命名好的队列。本节中我们将会使用工作队列在多个工作者之间分发任务。
工作队列的核心思想是避免立即处理高密集度必须等待完成的任务。它采用了安排任务的方式，将一个任务封装成一个消息把它放进队列。在后台运行的工作进程到时候会将它弹出并执行，这样任务队列中的任务就会被工作进程共享执行。
工作队列适用于Web应用中在一个短的HTTP请求中处理复杂任务的场景。
在上节中，我们发送了一个“Hello World！”字符串消息。现在发送多个字符串消息表示复杂任务。我们现在像图片重置大小，渲染PDF文件这样的真实任务，但我们使用 Thread.sleep() 假装正在我们忙。我们将字符串中的点的数量作为其复杂性；每个点都占1秒钟“工作”。例如，一个包含“...”这样的假任务就会需要三秒钟。
NewTask.java
package com.favccxx.favrabbit;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
public class NewTask {
private static final String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("localhost");
Connection connection = factory.newConnection();
Channel channel = connection.createChannel();
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, true, false, false, null);
String[] args = {"Shuai Ge","ai","MeiNv","..."};
String message = getMessage(args);
channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
message.getBytes("UTF-8"));
System.out.println(" [x] Sent '" + message + "'");
for(int i=0;i<10;i++){
channel.basicPublish("", TASK_QUEUE_NAME,
MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN,
(message+i).getBytes("UTF-8"));
System.out.println("Sent Message:" + message+i);
}
channel.close();
connection.close();
}
private static String getMessage(String[] strings) {
if (strings.length < 1)
return "Hello World!";
return joinStrings(strings, " ");
}
private static String joinStrings(String[] strings, String delimiter) {
int length = strings.length;
if (length == 0) return "";
StringBuilder words = new StringBuilder(strings[0]);
for (int i = 1; i < length; i++) {
words.append(delimiter).append(strings[i]);
}
return words.toString();
}
}
控制台输出
[x] Sent 'Shuai Ge ai MeiNv ...' Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...0 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...1 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...2 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...3 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...4 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...5 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...6 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...7 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...8 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...9 |
Worker.java
package com.favccxx.favrabbit;
import java.io.IOException;
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import com.rabbitmq.client.AMQP;
import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import com.rabbitmq.client.Consumer;
import com.rabbitmq.client.DefaultConsumer;
import com.rabbitmq.client.Envelope;
public class Worker {
private static final String TASK_QUEUE_NAME = "task_queue";
private static DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
public static void main(String[] argv) throws Exception {
ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
factory.setHost("localhost");
final Connection connection = factory.newConnection();
final Channel channel = connection.createChannel();
channel.queueDeclare(TASK_QUEUE_NAME, true, false, false, null);
System.out.println(" [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C");
channel.basicQos(1);
final Consumer consumer = new DefaultConsumer(channel) {
@Override
public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope, AMQP.BasicProperties properties,
byte[] body) throws IOException {
String message = new String(body, "UTF-8");
System.out.println(df.format(new Date()) + " [x] Received '" + message + "'");
try {
doWork(message);
} finally {
System.out.println(" [x] Done");
channel.basicAck(envelope.getDeliveryTag(), false);
}
}
};
channel.basicConsume(TASK_QUEUE_NAME, false, consumer);
}
private static void doWork(String task) {
for (char ch : task.toCharArray()) {
if (ch == '.') {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException _ignored) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
}
}
控制台输出
[*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C 2015-10-08 15:41:36 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...' [x] Done 2015-10-08 15:41:39 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...0' [x] Done 2015-10-08 15:41:42 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...1' [x] Done 2015-10-08 15:41:45 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...2' [x] Done 2015-10-08 15:41:48 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...3' [x] Done 2015-10-08 15:41:51 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...4' [x] Done 2015-10-08 15:41:54 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...5' [x] Done 2015-10-08 15:41:57 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...6' [x] Done 2015-10-08 15:42:00 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...7' [x] Done 2015-10-08 15:42:03 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...8' [x] Done 2015-10-08 15:42:06 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...9' [x] Done 2015-10-08 15:42:46 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...' [x] Done 2015-10-08 15:42:49 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...0' [x] Done 2015-10-08 15:42:52 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...1' [x] Done 2015-10-08 15:42:55 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...2' [x] Done 2015-10-08 15:42:58 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...3' [x] Done 2015-10-08 15:43:01 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...4' [x] Done 2015-10-08 15:43:04 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...5' [x] Done 2015-10-08 15:43:07 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...6' [x] Done 2015-10-08 15:43:10 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...7' [x] Done 2015-10-08 15:43:13 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...8' [x] Done 2015-10-08 15:43:16 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...9' [x] Done |
循环分发消息（Round-robin dispatching）
使用任务队列的一个好处是轻松处理并行工作，如果我们有一个积压的工作，通过添加更多的工人就可以完成。
首先，现在有两个worker实例在同时工作，他们都从队列中读取消息。接下来这么做：
（1）运行NewTask类，发送10个消息队列，控制台输出如下内容：
[x] Sent 'Shuai Ge ai MeiNv ...' Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...0 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...1 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...2 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...3 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...4 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...5 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...6 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...7 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...8 Sent Message:Shuai Ge ai MeiNv ...9
（2）启动一个worker实例，其输出内容如下：
2015-10-08 15:53:45 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...' [x] Done 2015-10-08 15:53:48 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...1' [x] Done 2015-10-08 15:53:51 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...3' [x] Done 2015-10-08 15:53:54 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...5' [x] Done 2015-10-08 15:53:57 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...7' [x] Done 2015-10-08 15:54:00 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...9' [x] Done
（3）启动另外一个worker实例，其输出内容如下：
2015-10-08 15:53:45 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...0' [x] Done 2015-10-08 15:53:48 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...2' [x] Done 2015-10-08 15:53:51 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...4' [x] Done 2015-10-08 15:53:54 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...6' [x] Done 2015-10-08 15:53:57 [x] Received 'Shuai Ge ai MeiNv ...8' [x] Done
RabbitMQ可能会出现下述所示的队列变化图
默认情况下，RabbitMQ会按顺序将消息发送给下一个消费者，每个消费者都有相同数量的信息，跟消息的持续时长没有关系。这种分发消息的模式就是循环分发（round-robin）。
消息应答模式（Message acknowledgment）
每个任务执行都会占用几秒钟时间，如果一个任务启动用了很长时间后因为某种原因死掉了，但只完成了部分任务，该怎么办呢？在上面的round-robin模式下，一旦RabbitMQ将消息分发给一个消费者就会立即将其从内存中移除。在这种情况下，如果杀掉worker进程就会丢失正在处理的消息，当然也会丢失分发给该worker的未处理的消息。
但我们不想丢失任何任务。如果一个worker进程死掉了，我们希望将该任务分发给其它工作进程。
为了解决上面的问题，RabbitMQ支持应答模式让消费者告诉RabbitMQ特定的消息是否已经收到并处理，如果处理了就从内存中移除。
如果一个消息消费者没有应答的话，RabbitMQ会假设该消息没有处理并将它转发给其它消费者。这样就能确保消息不会丢失，即便工作进程意外死掉。
消息没有超时一说，RabbitMQ只有在工作进程连接死掉的时候才会重新投递消息。即便一个消息需要很长很长的时间处理也是不会出问题。
消息应答模式默认是开启的，在前面的例子我们通过autoAck=true显式的关闭了。现在将该属性设置为true即可。
消息持久化（Message durability）
上面我们知道了如何处理消息消费者死机的问题，但是如果RabbitMQ服务器宕机呢？
当RabbitMQ退出或崩溃时，除非你提醒它，否则它会忘记队列和消息。若想消息不丢失的话，就必须让队列和消息都设为持久化。
若想RabbitMQ不会丢失队列的话，可以通过下面的方式将其声明为持久化：
boolean durable = true;
channel.queueDeclare("hello", durable, false, false, null);
尽管上面的代码是正确的，但是它不会起作用的，因为我们已经定义了非持久化的“hello”队列。RabbitMQ不允许使用不同的参数重新定义已存在的队列，那样的话会返回错误。我们可以采用将其声明为不同的队列名字作为解决方案，如：
boolean durable = true;
channel.queueDeclare("task_queue", durable, false, false, null);
队列声明改变后需要同时应用到消息生产者和消息消费者身上。
这时，我们就能确保RabbitMQ重启后task_queue队列不会丢失。现在需要通过设置 MessageProperties 属性值为 PERSISTENT_TEXT_PLAIN 将消息标记为持久化。
import com.rabbitmq.client.MessageProperties;
channel.basicPublish("", "task_queue", MessageProperties.PERSISTENT_TEXT_PLAIN, message.getBytes());
公平分发消息（Fair dispatch）
你可能注意到分发有时候并不像我们想象的那样，比如，有两个消息消费者时有一个一边的消息是复杂耗时的，而另一边消息是简单快速的，这样一个队列经常是繁忙的，而另一个队列非常轻松。RabbitMQ并不知道这些仍然是平均分发消息。
造成这样的原因是RabbitMQ仅仅是当消息到达队列的出口时才转发消息，它并不在乎未到达消息消费者的消息数量。它只是盲目的将奇数消息发送给一个消费者，偶数消息发送给另一个消费者。
解决上面问题的方法就是设置 prefetchCount = 1，这就好比告诉RabbitMQ每个只给工作进程一个消息。换句话说，就是在工作进程处理完并应答该消息前，不会发送给它新的消息，它会把它消息发送给其它的空闲工作进程。
int prefetchCount = 1; channel.basicQos(prefetchCount);