架构高并发框架

最新推荐文章于 2025-01-05 19:37:48 发布

原创

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#数据库 #分布式 #spring cloud #spring #jvm #spring boot

一、Disruptor是什么
Disruptor是一个开源的并发框架，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（轻量级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。
二、Disruptor核心概念
RingBuffer：
被看做Disruptor最主要组件，然而从3.0开始RingBuffer仅仅负责存储和更新在Disruptor中流通的数据。对一些特殊的使用场景能够被用户（其他数据结构）完全替代。
Sequence：
Disruptor使用Sequence来表示一个特殊组件处理的序号。和Disruptor一样，每个消费者（EventProcessor）都维持着一个Sequence。大部分的并发代码依赖这些Sequence值得运转，因此Sequence支持多种当前为AtomicLong类的特性。
Sequencer：
这是Disruptor真正的核心。实现了这个接口的两种生产者（单生产者和多生产者）均实现了所有的并发算法，为了在生产者和消费者之间进行准确快速的数据传递。
SequenceBarrier：
有Sequence生成，并且包含了已经发布的Sequence的引用，这些Sequence源于Sequenceer和一些独立的消费者的Sequence。它包含了决定是否有供消费者来消费者的Event的逻辑。
WaitStrategy：
决定了一个消费者将如何等待生产者将Event置于Disruptor。
Event：
从生产者到消费者过程中所处理的数据单元。Disruptor中没有代码表示Event，因此它完全是由用户定义。
EventProcessor：
主要时间循环，处理Disruptor中的Event，并且拥有消费者的Sequence。他有一个实现类是BatchEventProcessor，包含了event loop有效的实现，并且将回调到一个EventHandler接口的实现对象。
EventHandler：
由用户实现并且代表了Disruptor中的一个消费者的接口。
Producer：
由用户实现，它调用RingBuffer来插入事件（Event），在Disruptor中没有相应的实现代码，由用户实现。
WorkProcessor：
确保每个sequence只被一个processor消费，在同一个WorkPool中的处理多个WorkProcessor不会消费同样的sequence。
WorkerPool：
一个WorkProcessor池，其中WorkProcessor将消费Sequence，所以任务可以在实现WorkHandler接口的worker之间移交。
LifecycleAware：
当BatchEventProcessor启动和停止时，实现这个接口用于接收通知。
三、Disruptor工作原理
Disruptor的核心是RingBuffer，主要用来存储和更新数据，生产者负责往RingBuffer中写数据，消费者从RingBuffer中消费数据。

RingBuffer其实就是一个环，首尾连接的一个环，只维护一个next()指向的下一个元素，当数据超过最大的限制的时候，其实就是一个覆盖操作，打个比方现在RingBuffer的长度为2^3=8，将下标从0到7的索引填满之后，下一个索引应该是8，这个时候其实只需要进行简单的取模操作即可，8%8就是覆盖第0个元素对象的数据，12的话就是12%8=4，就覆写索引下标为4的位置。

之前有说RingBuffer中槽的大小需要是2^n，这样是因为假如是2的n次方的话，进行操作完全可以用位运算，这是速度非常快的，比如: 8 >> 1 = 4 8 << 1 = 16

四、Disruptor使用
在Disruptor开发过程中，主要需要实现如下几个步骤：

1.定义事件
事件(Event)就是通过 Disruptor 进行交换的数据类型

public class LongEvent {

private long value;

   public long getValue() {
       return value;
   }

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

2.定义事件工厂
事件工厂(Event Factory)定义了如何实例化前面第1步中定义的事件(Event)，需要实现接口 com.lmax.disruptor.EventFactory。
Disruptor 通过 EventFactory 在 RingBuffer 中预创建 Event 的实例。

一个 Event 实例实际上被用作一个“数据槽”，发布者发布前，先从 RingBuffer 获得一个 Event 的实例，然后往 Event 实例中填充数据，之后再发布到 RingBuffer 中，之后由 Consumer 获得该 Event 实例并从中读取数据。

/**
* 需要让disruptor为我们创建事件，我们同时还声明一个EventFactory来实例化Event对象
* */
public class LongEventFactory implements EventFactory<LongEvent>{

@Override
public Object newInstance() {