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从构建分布式秒杀系统聊聊Disruptor高性能队列

发布时间:2019-06-04 05:16 来源:未知 编辑:admin

  秒杀架构持续优化中,基于自身认知不足之处在所难免,也请大家指正,共同进步。文章标题来自码友的建议,希望可以把阻塞队列ArrayBlockingQueue这个队列替换成Disruptor,由于之前曾接触过这个东西,听说很不错,正好借此机会整合进来。

  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。

  写代码案例之前,大家最好先了解 Disruptor 的核心概念,至少知道它是如何运作的。

  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。

  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。

  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。

  为了让Disruptor为我们预先分配这些事件,我们需要一个将执行构造的EventFactory:

  这里举一个大家日常的例子,停车场景。当汽车进入停车场时(A),系统首先会记录汽车信息(B)。同时也会发送消息到其他系统处理相关业务(C),最后发送短信通知车主收费开始(D)。

  一个生产者A与三个消费者B、C、D,D的事件处理需要B与C先完成。则该模型结构如下:

  在这个结构下,每个消费者拥有各自独立的事件序号Sequence,消费者之间不存在共享竞态。SequenceBarrier1监听RingBuffer的序号cursor,消费者B与C通过SequenceBarrier1等待可消费事件。SequenceBarrier2除了监听cursor,同时也监听B与C的序号Sequence,从而将最小的序号返回给消费者D,由此实现了D依赖B与C的逻辑。

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